Perkenalan Singkat Penulis

Muhamad Iqbal Kurniawan

Assalamu'alaikum Warahmatullah Wabarakatuh

Nama : Muhamad Iqbal Kurniawan

Program Studi : S2 Teknik Mesin

NPM : 1906324170

Peminatan : Teknologi dan Sumber Daya Maritim

Universitas Sebelumnya : S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

Motto Hidup : RIdhollahu Fii RIdhol Walidayn

email : muhamad.iqbal94@ui.ac.id

Pada perkuliahan Komputasi Teknik ini kami akan menjelaskan dan menuliskan kembali ilmu yang telah kami dapatkan di kelas. Selain bermanfaat untuk para pembaca juga bermanfaat untuk penulis pribadi. Sehingga kami dapat mengulang ilmu yang telah kami dapatkan. Semoga bermanfaat. Wassalamu'alaikum Warahmatulllah Wabarakatuh

Pertemuan 1 (Senin, 3 Februari 2020)

Mata Kuliah Komputasi Teknik

Dosen Pengampu : Dr. Ahmad Indra (Pak DAI)

Tujuan Pertama Belajar Komputasi Teknik

1. Memahami Konsep-konsep dan prinsip-prinsip di dalam komputasi teknik.

Salah satu prinsip yang dipakai di dalam Komputasi Teknik selalu terdapat angka-angka/numerik/alfanumerik

2. Mampu menerapkan pemahaman dalam kasus-kasus teknik mesin atau teknik pada umumnya

3. Lebih mengenal diri

Tujuan utama ada Komputasi Teknik sebenarnya yang kami dapatkan bukan mengenai apa dan tujuan dari mata kuliah ini. Tapi lebih mengedepankan pada muhasabah diri yaitu mengenal dan mengevaluasi diri sendiri. Karena pada awal kuliah 20% dari mahasiswa yang terdaftar, terlambat memasuki kelas. Pak DAI Menekankan kepada kami, untuk tidak mengulangi kesalahan datang terlambat. Dalam memulai perkuliah, ilmu saja tidak cukup tapi perlu memiliki adab dan etika. Oleh karena itu, penting untuk bermuhasabah diri. Apakah hari ke hari kita selalu mengarah kepada kebaikan atau malah sebaliknya. Di akhir kelas beliau menyampaikan sebuah nasihat “Penghalang ilmu dan Doa adalah Dosa. Maka perbanyaklah berstighfar, mohon ampun, dan bertaubat” Agar ilmu yang didapatkan hari ini bisa diserap dengan baik. Menjadi amal kebaikan untuk semuanya. Dan perkuliahan kedepan untuk tidak terlambat kembali.

Pengetahuan dan Kemampuan Penulis Terhadap komputasi Teknik

Kami sedikit mengetahui bagaimana penerapan ilmu komutasi teknik ini dilapangan. Karena sebelumya kami membuat analisa perubahan desain muffler di kapal untuk mengurangi efek kebisingan yang terjadi diruang mesin. Sebelumya penulis mengunakan software Ansys untuk mendapatkan gambaran analisa dari penggunaaan Muffler. Hasilnya dari beberapa Muffler yang diajukan oleh penulis. Cukup signifikan mengurangi kebisingan yang terjadi pada ruang mesin kapal. Berikut penulis lampirkan contoh analisa menggunakan ansy

Pertemuan 2 ( Senin, 10 Februari 2020)

PAda awal pertemuan ke dua, Pak DAI memulai dengan mengevaluasi tugaas yang dikerjakan oleh mahasisawa. Beliau menggaris bawahi mengenai beberapa orang yang ketika diberikan tugas sorenya langsung mengerjakan (Up normal) atau dalam bahasa jerman Mahiwal yang artinya berbeda dari yang lainnya. Padahal 'mahasiswa pada umumnya' mengerjakan pada saat batas terakhir tugas atau dikenal sebagai deadliner. Beliau menyampaikan beberapa pesan terkait hal ini. Diantaranya :

1. Rajin atau tidak rajinnya seseoarang it's depend. Kamu mau mengikuti arus seperti pada umumnya atau tidak mengikuri arus. Jika kamu mengikuri arus seperti pada umumnya, maka akan seperti buih di lautan.

2. Untuk melakukan perubahan kamu harus melawan beberapa hal yang 'tidak biasa'. Seperti ikkan salmon selalu berenang melawan arus ke hulu untuk bertelur.

3. COnfident adalah buah dari ilmu yang nyata, yaitu ilmu yang bermanfaat.

Ditengah perkuliahan Pak DAI melemparkan beberapa pertanyaan untuk diskusi, apakah itu Inersia dan apakah itu analisa ?

Menurutu Kaidah Besar Bahasa Indonesia, Inersia adalah kecenderungan benda untuk menolak perubahan terhadap arah geraknya. Sementara itu, Isaac Newton mendefinisikan inersia sebagai:[1]

"vis insita", atau gaya dalam materi, adalah daya untuk menahan, yang dengannya setiap benda berusaha untuk mempertahankan keadaannya saat itu, apakah diam, atau bergerak beraturan ke depan dalam garis lurus.

Contoh nyata yang terjadi pada umat muslim. Yang terjadi pada saat waktu untuk Sholat Subuh. Orang yanng benar-benar niat untuk melaksanakan Sholat Subuh dan orang yang tidak niat untuk melaksanakan Sholat Subuh. Inersia yang terjadi akan sangat besar

Sedangkan apa itu analisa ?

Beberapa teman kami memberikan pendapat, tetapi Pak DAI menyarankan untuk menyamakan pendapat agar dari awal kuliah terjadi sebuah 'Kesepakatan' mengenai hal ini. Setelah dilakukan diskusi yang dipimpin oleh perwakilan mahasiswa di kelas yakni Pak Iwan. Maka tersimpulkan sebuah pendapat yang mufakat dari keseluruhan mahasisawa "Suatu proses penyelidikan yang memuat kegiatan untuk memecahkan masalah dengan dikaji sebaik-baiknya. Menggunakan suatu pemikiran yang terstruktur"

Sementara penjelasan yang diberikan oleh Pak DAI adalah Metode untuk menganalisis suatu sistem model. Selain itu, analisis adalah kegiatan untuk mendapatkan langkah-langkah solusi

Agar ilmu teknik dengan komputasi teknik rasional maka digunakan analysis

Diakhir kuliah menyampaikan untuk tidak menyombongkan atau meremehkan sebuah ilmu. "Semua ilmu yang ada di dunia digabung jika dibandingkan dengan Ilmu Tuhan Maha Esa, maka hanya seperti ujung jari kelingking yang dicelupkan di samudra lautan yang luas hanya setetes" Maka dari itu, bermuhasabah dan senantiasa instropeksi diri itu penting.

Catatan Kaki

[1][ Isaac Newton, Mathematical Principles of Natural Philosophy translated into English by Andrew Motte, First American Edition, New York, 1846, page 72.]

Sinopsis Skripsi

Analisa Penggunaan Muffler dan Absorber Sebagai Alternative System Peredam Kebisingan Pada Kamar Mesin Akibat Pengoperasian Permesinan Kapal Pada KMP. Feri Siginjai

Penulis melakukan penelitian dilatarbelakangi oleh 'Bising' yang disebabkan oleh pengoperasian mesin kapal. Kebisingan yang terjadi seringkali melampaui batas kebisingan yang telah ditentukan oleh beberapa regulasi baik nasional maupun internasional. Kebisingan dengan tingkat intensitas tinggi yang tidak disadari menyebabkan dampak serius bagi crew kapal serta ketidaknyamanan untuk setiap penumpang. Tingkat kebisingan yang berlebihan dapat memberikan dampak negatif yang sangat berbahaya dalam banyak hal, yaitu dampak dari segi kesehatan dan juga dari segi psikologis serta teknis. Penyakit fisik yang sering terjadi dan dialami oleh awak kapal adalah tuli dan untuk penyakit psikologis orang yang sering terpapar kebisingan tinggi akan mengalami stress tinggi, emosi yang tidak terkontrol. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa pengaruh penggunaan muffler dan absorber yang tepat guna mereduksi kebisingan yang terjadi pada kapal. Sehingga keamanan, kesehatan, serta kenyamanan bagi crew dan penumpang kapal bisa didapatkan.

Dalam melakukan pengukuran kebisingan, terdapat beberapa rumus utama yang dipakai sebagai acuan utama :

P=Fn x Pm

Dimana :

P adalah sumber daya mesin (Watt),

Pm adalah daya mesin (Watt),

Fn= faktor konversi.

Dengan rumus tersebut dilanjutkan dengan menggunakan persamaan berikut :

"Lw = 10 log 10 " P/Pref

Dimana :

Lw adalah tingkat daya bunyi (dB),

P adalah daya bunyi yang diradiasikan oleh sumber bunyi (Watt),

Pref adalah daya bunyi referensi yaitu sebesar 10-12 (Watt)

Metode dalam melaksanakan penelitian :

1. Pengumpulan Data (Gambar Rencana Umum, Daftar Mesin yang ada dikamar mesin, penentuan titik pengukuran)

2. Analisa kebisingan pada kapal ( Analisa manual, pengolahan data membandingkan apakah kebisingan yang terjadi di kapal esuai dengan regulasi yang berlaku )

3. Analisa Software ( Melakukan analisa, sebelumnya melakukan desain model muffler pada solidworks dan dilanjutkan dengan menganalisa model menggunakan Ansys

4. Hasil dan kesimpulan.

Untuk mengetahui secara lengkap peneltian yang dilakukan penulis dapat dicek pada laman berikut

[1]

Sinopsis Skripsi Yang BErkaitan Dengan Komputasi Teknik

Dalam menyelesaikan peneliitian ini, terdapat beberapa inti :

1. Pengambilan data, berupa hasil kebisingan yang terjadi.

2. Pengolahan data

3.Pembuatan model

4. Analisa menggunakan CFD

Penelitian ini sangat berhubungan dengan komputasi teknik, dimana dari awal penyelesaian digunakan tools-tools yang berkaitan dengan numerik. Selain itu, penggunaaan sofrware ansys sebagai penyelesaian analisa cfd

Presentasi Project Plan Komputasi Teknik

Pertemuan 3 (Senin, 17 Februari 2020)

Bimillah, pada perkuliahan ini. Pak DaI menjelaskan mengenai konsep KEM (Kemalasan, Egoisme, Dan Malas) Dalam bidang teknik terdapat berbagai macam masalah. Salah satunya adalah masalah matematik. Didalam menyelesaikan berbagai masalah diperlukan sebuat alat/piranti/sistem yang mempercepat kerja. Sistem tersebut dikenal dengan komputasi teknik, Terdapa tiga komponen utama yang harus dipahami :

1.Hardware (Komputer, piranti keras, dll)

2. Software (Program, bahasa pemrograman, dll)

3. Brainware (Yang menjalankan, manusia)

dari ketiga hal utama tersebut Brainwarelah yang memegang peranan utama untuk memecahkan masalah matematik. Secanggih apapun software yang dimilikik, seupdate/terbaru apapun hardware, tetapi jika tidak didukung brainware yang mumpuni yang mampu menjalankan setiap hardware dan software secara optimal. Kedua hal yang menjadi canggih akan menjadi usang, tidak berguna, tidak bermanfaat. Mengapa Brainware begitu penting, karena brainware satu-satunya komponen utama dari ketiga tersebut yang harus dan diwajibkan untuk mempunyai wawasan dan ilmu yang cukup dalam menyelesaikan masalah matematik. Sehingga sangat diperlukan update ilmu dan wawasan bagi Brainware untuk terus meningkatkan kemampuan diri dalam komputasi teknik.

Terdapat beberapa masalah yang akan selalu dihadapi oleh Brainware untuk memperkaya ilmu dan wawasan, yaitu KEM.

1. Ketidaktahuan Ketidaktahuan merupakan kondisi manusia yang belum memiliki ilmu dan wawasasan di bidang tertentu. Contoh, seorang mahasiswa baru yang belum mengetahui bagaimana tatacara menghubungi dosen dengan etika dan adab yang baik. Cara yang baik sebelum ia di tegur akan kesalahanya adalah dengan mencari tahu, menggali informasi, terhadapa kakak tingkat atau staff karyawan, atau orang yang lebih tua. Apabila mahasiswa tersebut telah mampu menghubungi dengan tatacara yang baik dan sopan santun. Ia telah dikatakan mampu menngatasi ketidaktahuannya. Selain itu solusi atas ketidaktahuan kita tidak hanya sekedar belajar, namun lebih jauh dengan berpikir. Berpikir akan meningkatkan ilmu dan wawasan kita, karena orang berpikir akan belajar lebih jauh dan dalam menyelesaikan masalah matematik rumit akan bisa detail dan jeli. Oleh karena marilah kita berpikir untuk menghilangkan ketidaktahuan kita, karena Allah sudah menyuruhkita untuk senantiasa berpikir dalam kehidupan ini.

2. Egoisme Egoisme adalah sikap yang semuanya diukur dari kepentingan pribadi (self-interest). Suatu tindakan untuk mempertahankan pandangan atau bahkan kepemilikan atas dasar baik-buruk yang berasal dari konsep diri bahwa pandangan atau kepemilikannya harus dipertahankan, orang lain harus mengikuti.Egoisme dalam memperkaya ilmu dan wawasan sendiri menurut kami pribadi mengandung arti, keengganan seseorang untuk menerima input atau masukan sebuah ilmu karena merasa sesuatu yang dipelajari atau didengar tidak menarik. Padahal intisari dari ilmu sendiri itu bukan seberapa menarik atau tidak menariknya ilmu tersebut, tetapi berapa banyak ibroh (pembelajaran) dari ilmu yang kita dengar atau sedang diambil. Biasanya orang yang egoisme dalam menuntu ilmu dan memperkaya wawasan enggan untuk mendengarkan atau menerima sebuah ilmu jika orang yang dianggapnya dibawahnya atau tidak berkompeten. Adapun dalam kajian psikologi, orang yang egois cenderung akan tidak merasa puas dengan semua keadaan. Karena hidup selalu tidak sama dengan keinginan, maka orang egois akan selalu frutrasi dalam melihat hal yang berbeda dengan konsep dirinya.

3. Malas Malas adalah kondisi dimana seseorang enggan untuk melakukan sesuatu atau tidak tertarik terhadap apa yang sedang dilakukan. Umumnya orang yang malah, kurang memiliki semangat dan cenderung untuk berleha-leha. Pada akhirnya, ujung dari malas adalah penyesalan yang tidak berujung. Contohnya seorang yang ketika diwaktu mudanya tidak memanfaatkan kesempatannya untuk menambah wawasan dan mengeskplor diri, dihari tuanya akan memiliki rasa penyesalan yang tinggi. Di dalam benaknya selalu kenapa, kenapa, dan Kenapa. Kita harus dapat membunuh rasa malas belajar kita sejak dini karena rasa malas hanya dapat di kalahkan ataupun di musnahkan dengan semangat belajar kita pribadi yang membara seperti api. Dengan belajar kita dapat menambah wawasan yang luas dan ilmu yang kita dapat nantinya bermanfaat bagi orang-orang maupun penerus kita. Seperti halnya yang dikatan “Raihlah Ilmu Sampai Negeri Cina” dan “Gapailah Ilmu Setinggi Langgit”.

Semoga Allah Subhana Wa Ta'ala senantiasa menjaga kita dari ketiga sifat ini dan memberikan kita kekuatan untuk melakukan hal-hal yang bermanfaat

Istilah Dalam Komputasi Teknik

Topik: Stack Over flow (Muhamad Iqbal Kurniawan)

a. Definisi Stack Over flow*

Kondisi yang tidak diinginkan di mana komputer mencoba membuka program tertentu untuk menggunakan lebih memori ruang daripada panggilan stack telah tersedia atau dalam kata lain berarti ruang yang di sediakan untuk stack pointer udah penuh dan bertabrakan dengan ruang yang lain pada memory. Dalam pemrograman, panggilan stack adalah penyangga yang menyimpan permintaan yang perlu ditangani.

b. Kapan terjadi Stack Over Flow ?*

Stack over flow umumnya terjadi saat adanya instruksi call (pemangilan sub routine) atau ada isntruksi push (pada assembler) dan akibat dari permintaan yang berlebihan program untuk ruang memori, program (dan kadang-kadang seluruh komputer) mungkin crash . Pada Windows , kesalahan stack overflow dapat disebabkan oleh beberapa jenis malware . Risiko eksploitasi malware dapat diminimalkan dengan tetap saat ini dengan semua OS (sistem operasi) dan Program update patch.

c. Bagaimana Cara Mengatasinya?*

Memory komputer bisa di perbesar, atau jangan membuka aplikasi terlalu banyak. Stack overflow sering pada pemakaian program-program grafis (CAD) seperti adobe photoshop, atau pada Autocad (Program untuk membuat rangkaian 2 dimensi dan 3 dimensi rencana garis kapal).

Stack Overflow* Jika "dibicarakan" oleh software engineer akan dikatakan sebagai Platform andalan. Mungkin bagi sebagian kita ini adalah hal yang asing. Laman ini menjadi pilihan untuk berdiskusi jika kita mengalami kesulitan dalam membuat bahasa pemrograman atau tidak mengerti. Stack overflow akan menjadi andalan. Cek di laman berikut https://stackoverflow.com/

Anda bisa menjadi Ahli !

Selain itu ada beberapa istilah/konsep-konsep dalam komputasi teknik yang dijelaskan oleh rekan-rekan, diantaranya :

1. Diskritisasi (wisnu)

2. Simplifikasi (wisnu)

3. Turunan (wisnu)

4. Persamaan regresi (wisnu)

5. Domain continuum (chandra)

6. Grid/mesh/cell (joko)

7. Boundary condition (joko)

8. Persamaan atur (joko)

9. Pemodelan (andika)

10. Stokastik (Al Ghifari)

11. Iterasi (Paskal)

12. Deterministik (Adinda)

13. Konvergensi (Harry)

14. Algoritma (Muchalis)

15. Verifikasi (Oldy)

16. Validasi (shabrina)

17. Over Flow (iqbal)

18. Under Flow (Iqbal)

19. Presisi (fadhli)

20. Akurat (fadhli)

21. Error (fadhli)

22. numerik (ichwan)

23. Round-off error (adzanna)

24. Simulasi (aji)

25. Kompleksitas (Aghnia)

26. Interpolasi (raihan)

27. Approximate solution (Iqbal)

28. Matriks (maha)

29. Eliminasi (maha)

30. Flow design (adam)

31. Biner aritmatika (desy)

32. Limit (fajri)

33. Backpropagation (ardy)

34. Kompleksitas (zikri)

35. Akurasi (zikri)

36. Big volume problem (zikri)

37. Modelling (zikri)

38. Imperatif (zikri)

39. Genetic (Yophie)

40. Artificial neural network (yophie)

41. integral (dzaky)

42. Statistik (wafirul)

43. Koefisien (wafirul)

44. Parameter (wafirul(

45. Segregation/segregasi (Jeri)

46. Constrain (Dieter)

47. Feed back (Ronald)

48. Stasioner (Jeri)

49. Aggregation (Jeri)

50. Multigrid (Jeri)

51. Operasi Aritmatika (Daniel)

52. Regretion(Ali)

53. Address (Fathur)

54. Floating point error (Bagus)

55. Distribusi (Kania)

56. Loop (Fadhlillah Damaz)

57. Anova (Evi)

58. Fungsi (shabrina)

59. aljabar linear (paskal)

60. Automatisasi (Kania Dyah)

61. Initial value problem ( Edo)

62. Finite volume (Edo)

63. Optimasi multi objektif (Yophie)

Pemodelan Matematis Project Plan Skripsi

Tema : Analisa Penggunaan Muffler dan Absorber Sebagai Alternative System Peredam Kebisingan Pada Kamar Mesin

1. Menghitung kebisingan yang terjadi di Kamar Mesin Kapal dan di titik-titik yang telah ditentukan

2. Penghitungan Model Awal Chamber Muffler Kapal Dibuat dengan menghitung Transmisiion Loss TL = 10 Log (1/a1) 1/a1 = G1 + G2 G1 = Cos (2kL2) – (m – 1) sin (2kL2¬) tan (kL1) G2 = (m – 1) tan (kL1) [(m + 1/m) cos – (m – 1/m)]

               +   (m + 1/m) sin (2kL2)

Dan Mencari Parameter Untuk Mendapatkan Transmission Loss maksimum : kL1 = (2π)fL1/c 2kL2 = 2(2π)fL2/c

Kuantitas masing-masing chamber : G1 = Cos (2kL2) - (m-1) sin (2kL2) tan (kL1) G2 = 1/2("m-1)tan(kL1)[(m+1/m)cos (2kL2)- (m-1/m)] +" 1/2 (m+1/m)sin (2kl2)

Koefisien Transmission Loss dari dua chamber 1/a1 = G12+G22

TL dari dua Chamber TL = 10 Log (1/a1)

Setelah mendapatkan hasul model awal chamber muffler kapal dibuat beberapa variasi model muffler kapal Dari 4 model variasi yang diajukan. Akan didapatkan model muffler yang optimal untuk mengurangi kebisingan

Pertemuan 4 (Senin, 24 Februari 2020)

Pertemuan kali ini dimulai lebih awal sekitar jam 07.45 WIB. Perkuliahan diawalin dengan Quiz 1, hal ini menjadi modal tambah bagi mahasiswa yang datang lebih awal untuk mengerjakan.

Mahasiswa diwajibkan untuk menjelaskan dari beberapa pertanyaan berikut :

1. Tuliskan persamaan-persamaan matematik yang Anda pahami dalam kuliah Matematika Teknik Lanjut semester lalu !

2. Jelaskan makna fisik (teknik) dari persamaan No 1 !

3. Jelaskan cara penyelesaian pada persamaan No. 1 !

4. Terapkan (aplikasikan) pengetahuan/keterampilan analisis matematis Anda untuk menyusun model matematis project/kasus Komputasi Teknik !

5. Jelaskan metode yang akan Anda pakai untuk studi No. 4

dari setiap mahasiswa wajib mengumpulkan pada pukul 09.00 WIB dengan memfoto dan dishare grup whatsapp komputasi teknik.

Finite Element Method, Finite Volume Method, dan Finite Diferent Method

FEM adalah singkatan dari Finite Element Method, dalam bahasa Indonesia disebut Metode Elemen Hingga. Konsep paling dasar FEM adalah, menyelesaikan suatu problem dengan cara membagi obyek analisa menjadi bagian-bagian kecil yang terhingga. Bagian-bagian kecil ini kemudian dianalisa dan hasilnya digabungkan kembali untuk mendapatkan penyelesaian untuk keseluruhan daerah. Kata “finite atau terhingga” digunakan untuk menekankan bahwa bagian-bagian kecil tersebut tidak tak terhingga, seperti yang lazim digunakan pada metode integral analitik.

Membagi bagian analisa menjadi bagian-bagian kecil disebut “discretizing atau diskritisasi”. Bagian-bagian kecil ini disebut elemen, yang terdiri dari titik-titik sudut (disebut nodal, atau node) dan daerah elemen yang terbentuk dari titik-titik tersebut. Membagi sebuah object menjadi bagian-bagian kecil secara fisika sebenarnya menuntun kita kepada pembuatan persamaan diferensial. Jadi secara lebih matematis, FEM didefinisikan sebagai teknik numerik untuk menyelesaikan problem yang dinyatakan dalam persamaan diferensial. Namun biasanya definisi FEM secara matematis memberikan kesan yang rumit yang sebenarnya tidak perlu. Oleh karena itu dalam pelajaran kita, pendekatan matematis tidak terlalu ditekankan. ^[1]

Meski demikian, mengingat pentingnya, ilustrasi persamaan antara FEM dan diferensial-integral (kalkulus) akan kita bahas secara detail pada kesempatan berikutnya.

Untuk saat ini, yang perlu kita fahami lebih dahulu adalah gambaran besar cara kerja FEM.

Secara umum langkah-langkah dalam FEM bisa diringkas sebagai berikut:

1. Membagi obyek analisa ke dalam elemen-element kecil.

2. Melakukan modelisasi sederhana yang berlaku untuk setiap elemen. Misalnya dimodelkan sebagai pegas, di mana pegas ini sifatnya sederhana, yaitu tegangan berbanding lurus dengan perubahan bentuknya.

3. Membuat formula sederhana untuk setiap element tersebut. Misalnya untuk pegas berlaku hukum f = k.x. Di mana k adalah konstanta pegas, dan x adalah pertambahan panjang pegas. Pada langkah ini kita akan memperoleh sebuah persamaan yang disebut “element stiffness matrix” atau matriks kekakuan elemen.

4. Mengkombinasikan seluruh elemen dan membuat persamaan simultan yang mencakup semua variabel. Untuk elemen yang dimodelkan dengan pegas, mencakup f, k, dan x dari semua elemen.Biasanya pada langkah ini kita akan memperoleh sebuah persamaan yang disebut “global stiffness matrix” atau matriks kekakuan global.

Langkah-langkah di atas secara singkat digambarkan pada ilustrasi berikut.

FVM Metode Volume Hingga (FVM) adalah metode diskritisasi untuk perkiraan satu atau sistem persamaan diferensial parsial yang menyatakan konservasi, atau keseimbangan, dari satu atau lebih jumlah. Persamaan diferensial parsial (PDE) ini sering disebut hukum konservasi; mereka mungkin memiliki sifat yang berbeda, misalnya elips, parabola atau hiperbolik, dan mereka digunakan sebagai model dalam berbagai bidang, termasuk fisika, biofisika, kimia, pemrosesan gambar, keuangan, keandalan dinamis. Mereka menggambarkan hubungan antara turunan parsial dari bidang yang tidak diketahui seperti suhu, konsentrasi, tekanan, fraksi molar, kerapatan elektron atau fungsi kerapatan probabilitas, sehubungan dengan variabel dalam domain (ruang, waktu, ...) yang dipertimbangkan.

Seperti dalam metode elemen hingga , mesh dibangun, yang terdiri dari partisi domain tempat variabel ruang tinggal. Elemen-elemen mesh disebut volume kontrol. Integrasi PDE atas setiap volume kontrol menghasilkan persamaan keseimbangan. Himpunan persamaan keseimbangan kemudian didiskritisasi sehubungan dengan serangkaian diskrit yang tidak diketahui. Masalah utama adalah diskritisasi fluks pada batas setiap volume kontrol: agar FVM menjadi efisien, fluks numerik umumnya

1. konservatif , yaitu fluks memasuki volume kontrol dari tetangganya harus menjadi kebalikan dari yang memasuki tetangga dari volume kontrol,

2. konsisten , yaitu fluks numerik dari interpolasi fungsi biasa cenderung fluks kontinu saat ukuran mesh menghilang.

Terkadang dimungkinkan untuk mendiskritkan fluks pada batas volume kontrol dengan metode beda hingga (FDM). Dalam hal ini, metode ini sering disebut sebagai metode beda hingga atau metode beda hingga konservatif (lihat Samarskii 2001 ). Kekhasan FVM berkenaan dengan FDM adalah bahwa diskritisasi dilakukan pada persamaan keseimbangan lokal, dan bukan pada PDE: fluks pada batas volume kontrol diabaikan, daripada operator diferensial kontinu.

Sistem persamaan diskrit yang dihasilkan tergantung pada sekumpulan tidak diketahui diskrit (terbatas), dan dapat berupa linier atau non linier, tergantung pada masalah aslinya sendiri; sistem ini kemudian dipecahkan dengan tepat atau kurang-lebih, dengan menggunakan misalnya solver langsung atau berulang dalam kasus persamaan linear dan metode titik tetap atau tipe Newton dalam kasus persamaan nonlinear. ^[2]

FDM Finite different adalah metode yang menggunakan derivatif dari suatu formula untuk menyelesaikan suatu persoalan. Derivatif dihitung menggunakan nilai yang sangat kecil namun finite atau terhingga. Seperti yang telah diketahui bahwa setiap formula diferensial orde satu mengandung sebuah konstanta integral. Oleh karena itu dalam perhitungannya dibutuhkan suatu kondisi batasan yang akan memenuhi nilai konstanta integral tersebut. Sebagai contoh adalah bila ada exact solution, f (x ) = 1 − x 2/2, dan finite different didapat dengan ∆x = 0.1. Hasil penyelesaian finite different ditunjukkan hanya pada titik diskrit, sedangkan variasi secara umum dari hasil perhitungan tiap titik tidak dapat diketahu dengan metode finite different tatapi dapat dilihat dengan cara interpolasi. Maka dapat dilihat beberapa persamaan dan gambar di bawah ini.

Finite element dengan finite different adalah berbeda. Pada metode finite element variasi dari field variable dalam domain fisik merupakan sebuah bagian utuh dari prosedur. Maksudnya adalah berdasarkan fungsi interpolasi yang dipilih, field variable diseluruh bagian sebuah elemen hingga dispesifikasikan sebagai sebuah bagian utuh dari prosedur. Pada metode finite different, field variable dihitung hanya pada titik tertentu. Namun finite different dapat digunakan untuk menyediakan data variable dan selanjutnya dapat dilakukan dengan metode finite element. Contohnya pada permasalah struktur, kedua metode dapat menyediakan penyelesaian displacement (perpindahan), namun penyelesaian finite element dapat digunakan secara langsung untuk menghitung strain, turunan pertama. Sedangkan penyelesaian finite different membutuhkan pertimbangan tambahan. ^[3]

Abstrak Tugas Akhir

Judul : Analisa Penggunaan Muffler dan Absorber Sebagai Alternative System Peredam Kebisingan Pada Kamar Mesin Akibat Pengoperasian Permesinan Kapal Pada KMP. Feri Siginjai

Pada pengoperasiannya, sebuah kapal banyak menggunakan mesin dan peralatan yang menimbulkan intensitas kebisingan tinggi. Kebisingan dengan tingkat intensitas tinggi dapat menyebabkan dampak serius bagi crew kapal serta ketidaknyamanan untuk setiap penumpang. Dalam mengurangi kebisingan maka dapat dilakukan dengan melakukan penyedehanaan sistem,misalnya memilih tempat yang jauh dari sumber kebisingan, memasang peredam suara, mengurangi getaran. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui tingkat kebisingan yang terjadi di kamar mesin dan ruang akomodasi KMP Feri Siginjai. Dan perlu dilakukan agar kebisingan yang terjadi bisa direduksi dan diminimalisir dengan melakukan analisa pengaruh dari penggunaan Muffler dan absorber agar tingkat kebisingan yang terjadi memenuhi nilai ambang batas dari IMO, LR, dan ABS. Penelitian ini dilakukan dengan cara mengambil data kebisingan pada kapal KMP. Feri Siginjai dan mengevaluasi tingkat kebisingan dengan regulasi kebisingan yang ada. Berdasarkan hasil perhitungan kebisingan dan setelah dievaluasi kebisingan tidak memenuhi regulasi yang ada yaitu 111,8 dB. Dalam simulasi software model muffler 1 dapat mereduksi kebisingan sebesar menjadi 95,50 db, model muffler 2 91,62 dB, model muffler 98,27 dB, model 4 74,95 dB. Pada perhitungan Transmission Loss Absorber untuk frekuensi kritis barrier dengan material plywood dapat mengurangi suara sebesar 34,39 dB, Glasswool 31,22 dB, Rockwool 39,58 dB, Poliuretan 37,01 dB. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa model muffler variasi 4 dapat mereduksi kebisingan paling baik dan material absorber rockwool.

Pertemuan 5 (Senin, 2 Maret 2020)

Pada perkuliahan pagi ini dimulai dengan diskusi kelas mengenai skripsi dari Pak Ichwan. Dengan tema Laju Korosi dan Erosi. Hal yang kurang kami dalami mengenai ilmu ini, maka akan kami jabarkan dibawah berikut sebagai pembelajaran penulis dan pembaca sekalian.

Korosi lebih dikenal dengan istilah pengkaratan logam yang merupakan hasil dari reaksi kimia bahan logam dengan kondisi lingkungan. Korosi merupakan reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung secara spontan, oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah ataupun dihentikan sama sekali. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses kerusakannya. Penanganan tentang sistem elektrokimia dapat membantu menjelaskan korosi, yaitu reaksi kimia antara logam dengan ion-ion yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi redok logam menjadi ion pada permukaan yang berkontak langsung dengan lingkungan baik air dan oksigen

Faktor yang mengendalikan korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu dari bahan dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur mikro bahan, unsur-unsur yang ada dalam bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban dan keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif. Bahan-bahan korosif (penyebab terjadinya korosi) terdiri atas asam, basa, serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik. ^[4]

Korosi Erosi (Erosion Corrosion)/Kavitasi

Korosi erosi adalah korosi yang terjadi pada permukaan logam yang disebabkan aliran fluida yang sangat cepat sehingga merusak permukaan logam dan lapisan film pelindung. Korosi erosi juga dapat terjadi karena efek-efek menarik yang terjadi pada permukaan loga, misalnya : pengausan, abrasi, dan gesekan. Logam yang mengalami korosi dan erosi akan menimbulkan bagian-bagian yang kasar dan tajam.

Mekanisme Pembentukan Korosi Erosi

Proses terjadinya korosi secara umum adalh melalui beberapa tahap berikut :

1.Pada tahap pertama terjadi serangan oleh gelembung udarayang menempel di permukaan lapisan pelindung logam,karena adanya aliran turbulen yang melintas di ataspermukaan logam tersebut.

2.Pada tahap kedua gelembung udara tersebut mengikis danmerusak lapisan peindung.

3.Pada tahap ketiga, laju korosi semakin meningkat, karenalapisan pelindung telah hilang. Logam yang berada di bawahlapisan pelindung mulai terkorosi, sehingga membentukcekungan, kemudian terjadi pembentukan kembali lapisanpelindung dan logam, menjadi tidak rata.

Bila aliran terus mengalir, maka akan terjadi serangan kembalioleh gelembung udara yang terbawa aliran. Serangan ini akanmengikis dan merusak lapisan pelindung yang baru sajaterbentuk, rusaknya lapisan pelindung tersebut akanmengakibatkan serangan lebih lanjut pada logam yang lebihdalam sampai membentuk cekungan. ^[5]

Contoh Korosi Erosi

Laju Korosi dan Erosi sendiri memiliki rumus inti pada Hukum Faraday sebagai berikut :

Optimasi Kebutuhan Energi Manusia

Kalor adalah energi yang dipindahkan dari benda yang memiliki rtemperatur tinggi ke benda yang memiliki temperatur lebih rendah. Sehingga pengukuran kalor selalu terkait dengan perpindahan energi. Kalor juga dapat di definisikan sebagai Energi yang diterima atau dilepaskan oleh suatu zat sehingga suhu zat tersebut naik atau turun atau bahkan berubah wujudnya .

Satuan kalor

Menurut sistem Satuan Internasional, satuan energi adalah joule (dinitasikan dengan huruf J). Namun terdapat satuan kalor yang lain yang umum digunakan dalam ilmu pengetahuan dan kehidupan sehari-hari, yang diantaranya kalori (dinotasikan dengan Kal ) dan kilokalori (dinotasikan dengan kkal).

1Kkal = 1.000 Kal, atau

1Kkal = 10^3 Kal

Pengertian Kalori

Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh satu gram air untuk menaikkan suhunya sebesar 10C

Percobaan joule dapat membuktikan bahwa terdapat korelasi antara satuan kalor (yaitu kalori) dengan satuan energi potensial (yaitu joule) dengan kesetaraan bahwa satu kalori sama dengan 4,2 joule.

Atau

1 Kal = 4,2 Joule

Hubungan antara satuan kalor dengan satuan energi mekanik disebut dengan tara kalor mekanik (umumnya dinotasikan dengan huruf A) sehingga :

Nilai A = 4,2 x 10^3. Artinya, 1 Kilokalori = 4,2 x 10^3 Joule

Di beberapa negara khususnya Inggris dan Amerika Serikat satuan yang digunakan untuk menyatakan energi adalah British Thermal Unit yang secara resmi dinotasikan dengan BTU. Hubungan antara BTU, Kal, dan Joule adalah sebagai berikut ^[6] :

1BTU = 0,252 KKal = 1055 J

Menghitung Kebutuhan Kalori

Terdapat beberapa rumus umum dalam menghitung kebutuhan kalori dalam sehari mulai dari Harris Benedict, Katch-Mcardle, Cunningham, dst. Perbedaan antara rumus satu dengan yang lain tidak terlalu signifikan sehingga sulit untuk mengatakan mana yang terbaik karena seluruh rumus hanya berupa estimasi. Akan tetapi, estimasi akan lebih baik daripada tidak memiliki pegangan sama sekali. Studi juga menunjukkan orang yang membuat jurnal makanan lebih sukses dalam mencapai dan mempertahankan berat badannya.

Rumus Sederhana

Berikut ini adalah rumus paling sederhana untuk mengestimasi kebutuhan kalori dalam sehari (Total Energy Expenditure atau TEE dan kadang disebut Total Daily Energy Expedinture atau TDEE) yang saya buat dan juga cukup sering saya gunakan untuk melakukan perhitungan secara cepat. Rumusnya adalah dengan mengkalikan Berat Badang (Kg) dengan Level Aktivitas Fisik, yaitu

Perempuan atau individu yang tidak terlalu aktif :

- 31 = Tidak aktif dan tidak ada olahraga

- 32 = Cukup aktif dan berolahga 1-3 kali / Minggu

- 33 = Aktid dan berolahraga 3-5 kali / Minggu

Laki-Laki atau Individu yang tergolog aktif :

- 34 = Tidak aktif dan tidak ada olahraga

- 35 = Cukup aktif dan berolahraga 1-3 kali / Minggu

- 36 = Aktif dan Berolahraga 3-5 Kali / Minggu

Rumus Kompleks

Untuk mengetahu besar kalori yang dibutuhkan dalam sehari dengan menggunakan persamaan Haris Benerdict yang butuh lebih banyak langkah, sebelumnya kita akan menghitung Basal Metabolic Rate (BMR) yaitu jumlah kalori harian yang dibutuhkan tubuh untuk bertahan hidup dan melakukan aktivitas dasar. Besar BMR dipengaruhi oleh jenis kelamis, umur, dan tinggi badan, dan berat badan.

Cara Menghitung Kebutuhan Kalori

Rumus kompleks untuk mengestimasi BMR yang digunakan adalah Persamaan Haris Benedict terbaru

Setelah menghitung besar BMR, hasilnya kemudian dikaitkan dengan Level Aktivitas Fisik untuk memperoleh Kebutuhan Kalori Harian (TEE)

Dari Hasil perhitungan tersebut dapat diketahui bahwa kebutuhan kalori harian saya adalah 2541,398 Kkal

Sedangkan di bawah ini adalah tabel kebutuhan harian ^[7] :

Pertemuan 6 (Senin, 9 Maret 2020)

Muhasabah, apa yang telah Anda dapati pada perkuliahan ini. Pada perkuliahan yang kedua ini kami melakukan muhasabah yang kedua kalinya, sejauh apa perkembangan yang telah kami lakukan selama kurang lebih 5 pertemuan terakhir.

Pada intinya dari semua yang kami isi, ada sebuah pembelajaran yakni. "Semakin luas kemampuan diri kita, akan menambahkan luas lingkup kerja yang akan diambil"

Yang artinya, jika kita memiliki keahlian yang luas. In sya Allah dalam menjemput rezeki kita tidak tertumpu pada satu bidang saja. Tentunya ini berkaitan dengan hal yang sering kita dengar, ketika Allah menutup satu pintu, maka Allah akan membuka pintu lain. Oleh karena itu penting untuk kita senantiasa mengupgrade diri kita pribadi. Apakah lebih baik dari hari kemarin, diri kita saat ini sama dengan hari sebelumnya, atau malah menjadi lebih buruk. Janganlah sampai menjadi manusia yang merugi. Selepas apa yang telah kita alami dalam prosese pembelajaran. In sya Allah kita akan mendapatkan manisnya ilmu yang bermanfaat, manisnya iman yang melekat dalam hati, manisnya kekayaan. Yang akan memudahkan kita untuk beramal kebaikan dan melakukan inovasi-inovasi yang bermanfaat untuk umat.

Sejatinya pada Komputasi memiliki Rule Of Thumb

Initial Thinking

Pada tahap ini dilakukan analisis awal berdasarkan asumsi. Dimana metode asumsi dan standar yang dipakai dijelaskan dalam setiap penelitian. Selain itu, pada tahap ini dilakukan pengumpulan data, serta alat instrument penelitian.

Development Model Matematis

Yang mengandung asumsi, yang berisi mengenai rumus model matematis yang digunakan pada software ataupun excel. Contoh dalam analisa kebisigan, untuk menghitung kebisingan diperlukan rumus-rumus kebisingan pada ruang mesin kapal. Untuk mempermudah penelitian dibuat model matematis pada excel. Agar saat data sudah di ambil, peneliti hanya bertugas untuk memasukkan ke dalam excel.

Simulasi

Menjalankan satu angka maksud dari penelitian kita atau bisa dikatakan dengan eksekusi terhadap model.

Verifikasi

We Solve the equation common right , menguji apakah hasil dari model yang kita rencanakan sudah baik hasil meshingnya atau ada kecacatan pada model. Agar nantinya menjadi commonsense.

Validasi

We Solve The Right Equation, menguji ke aktualan model dan menyelesaikan model. Peran kita sebagai seorang engineer akan memiliki pengaruh banyak termasuk kualitas kita mengenai kesusaian antara fakta di lapangan dengan model yang kita buat. Agar para konsumen atau rekanan percaya terhadap prodak yang telah kita kerjakan.

Hasil dan Kesimpulan

Pada tahap ini, model dari penelitian yang telah kita lakukan. Pada tahap ini perlu dilakukaan pembahasan terhadap model yang kita teliti mengenai kekurangan dan kelebihan dari model yang kita kerjakan. Selain itu, diperlukan rekomendasi-rekomendasi agar penelitian yang akan dilaksanakan kedepan bisa menjadi lebih baik.

Pertemuan 7 (Senin, 16 Maret 2020)

Perkuliahan pada hari ini ditiadakan, dikarenakana mengikuti Surat Edaran Keputusan Rektor. Mengenai pembatasan kegiatan dan aktivitas dilingkungan kampu karena pada beberapa hari sebelumnya telah terjadi kasus positif virus Corona yang menyebabkan pemerintah membuat suatu tindakan tegas untuk pencegahan agar tidak semakin menyebar Virus Covid-19. Oleh Pak DAI, mahasiswa diminta untuk belajar mandiri. Yang saya lakukan adalah melanjutkan riset peneltian saya dan membaca berbagai buku yang sesuai dengan passion saya.

Semoga Allah segera mengangkat virus ini dari muka bumi dan kita bisa menjadikan hal ini sebagai Ibroh pengingat, bahsawannya tidak ada yang patut dan disombongkan di dunia ini. Apalagi dihadapan Allah Subhana Wa Ta'ala. Menjadikan kita manusia-manusia yang taat dan bertawakal.

Aamiin Ya Rabbal Alamin

UJIAN TENGAH SEMESTER

UTS KOMPUTASI TEKNIK 2020. 1. Silahkan setiap mhs membuat video presentasi hasil belajar setiap minggu (baik pengetahuan (konsep/teori) dan keterampilan (menggunakan komputasi teknik). 2. Membuat laporan hasil tugas optimasi kebutuhan energi manusia. 3. Menyiapkan draft paper project komputasi teknik.

1. Video Presentasi Belajar & Keterampilan Dalam Menggunakan Komputasi Teknik

Analisa CFD menggunakan Ansys Fluent

Pembuatan Model Dengan Menggunakan Software Solid Works

2. OPTIMASI KEBUTUHAN ENERGI HARIAN

3. Draft Paper Project Komputasi Teknik

Pertemuan 10 (Senin, 10 Apri 2020)

Abstrak

Pada pengoperasiannya, sebuah kapal banyak menggunakan mesin dan peralatan yang menimbulkan intensitas kebisingan tinggi. Kebisingan dengan tingkat intensitas tinggi dapat menyebabkan dampak serius bagi crew kapal serta ketidaknyamanan untuk setiap penumpang. Dalam mengurangi kebisingan maka dapat dilakukan dengan melakukan penyedehanaan sistem,misalnya memilih tempat yang jauh dari sumber kebisingan, memasang peredam suara, mengurangi getaran. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui tingkat kebisingan yang terjadi di kamar mesin dan ruang akomodasi KMP Feri Siginjai. Dan perlu dilakukan agar kebisingan yang terjadi bisa direduksi dan diminimalisir dengan melakukan analisa pengaruh dari penggunaan Muffler dan absorber agar tingkat kebisingan yang terjadi memenuhi nilai ambang batas dari IMO, LR, dan ABS. Penelitian ini dilakukan dengan cara mengambil data kebisingan pada kapal KMP. Feri Siginjai dan mengevaluasi tingkat kebisingan dengan regulasi kebisingan yang ada dan di analisa menggunakan software CFD