Ryan Hidayat
Contents
Introduction
Perkenalkan, saya Ryan Hidayat (NPM 2406375636). Saat ini, saya sedang menempuh pendidikan magister di bidang Teknik Mesin, Universitas Indonesia, dengan fokus peminatan pada Perancangan dan Manufaktur. Di bawah bimbingan Dr.-Ing. Mohammad Adhitya, S.T., M.Sc.
Selain menimba ilmu di UI, saya juga aktif berkarir di Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), khususnya di Pusat Riset Teknologi Penerbangan. Di sana, saya berkontribusi dalam penelitian dan pengembangan teknologi penerbangan, sebuah bidang yang sangat dinamis dan penuh tantangan. Beberapa projek yang pernah saya ikuti antaranya pengembangan UAV LSU05-NG, dan Float N219-A.
Komputasi Teknik - Resume Pertemuan 1 (29/10/2024)
Conscious Thinking Heartware-Brainware (variable) = Array (1) Initiator (2) Intention (3) Initial Thinking (4) Idealization (5) Instruction
DAI5 adalah metode pemecahan masalah yang dikembangkan oleh Dr. Ahmad Indra Siswantara dari Universitas Indonesia. Metode ini dikenal sebagai “Conscious Thinking” dan berfokus pada proses berpikir yang dimulai dari niat hingga pemilihan alat bantu sebagai langkah akhir. DAI5 adalah sebuah konsep yang mengintegrasikan aspek heartware dan brainware untuk membentuk pola pikir dan sikap yang sadar serta terarah. Pendekatan ini menggunakan lima variabel inti yang diharapkan mampu menciptakan keseimbangan antara pikiran, hati, dan tindakan manusia. Berikut adalah penjelasan tentang kelima variabel tersebut:
Initiator (Inisiator) Variabel pertama, Initiator, mengacu pada pemicu awal atau dorongan yang memulai proses berpikir atau tindakan. Inisiator ini adalah sumber energi atau motivasi utama yang memicu seseorang untuk memulai sebuah gagasan, proyek, atau tindakan tertentu. Dalam konteks DAI5, inisiator ini mungkin muncul dari dalam diri, seperti kebutuhan, nilai, atau keinginan, maupun dari luar, seperti kesempatan atau tantangan yang dihadapi.
Intention (Niat) Intention atau niat adalah kejelasan tujuan dari tindakan atau pemikiran yang ingin diwujudkan. Niat ini sangat penting karena memberi arah dan makna dalam proses berpikir atau bertindak. Dengan niat yang kuat dan positif, individu dapat menjalani proses selanjutnya dengan fokus dan motivasi yang stabil. Intention menjadi jembatan antara keinginan internal dan tujuan yang akan dicapai.
Initial Thinking (Pemikiran Awal) Initial Thinking adalah tahap dimana ide-ide awal dan kemungkinan-kemungkinan dirumuskan. Di sini, individu mulai memetakan pemikiran, mempertimbangkan opsi, dan mengeksplorasi berbagai perspektif. Pemikiran awal ini menjadi fondasi dalam merencanakan langkah-langkah berikutnya. Pada tahap ini, seseorang juga belajar mengenali hambatan, peluang, dan sumber daya yang dibutuhkan untuk mencapai tujuan.
Idealization (Ideal) Idealization adalah proses membentuk gambaran ideal atau visi dari hasil akhir yang ingin dicapai. Dalam tahap ini, individu membayangkan hasil yang diinginkan dan menetapkan standar atau nilai ideal yang ingin diwujudkan. Idealization membantu seseorang untuk berfokus pada potensi terbaik dari hasil yang diharapkan serta menjaga semangat dan ketekunan dalam mencapainya.
Instruction (Instruksi) Instruction adalah tahap akhir, di mana arah atau panduan khusus mulai diterapkan untuk mencapai tujuan. Ini bisa berupa langkah-langkah konkret, strategi, atau metode yang ditetapkan untuk mencapai visi yang telah diidealisasikan. Instruction berfungsi sebagai cetak biru yang memandu tindakan hingga hasil akhir tercapai.
Kesimpulan: Kelima variabel ini—Initiator, Intention, Initial Thinking, Idealization, dan Instruction—saling berkaitan dan membentuk sebuah proses berpikir sadar yang terstruktur. DAI5 Conscious Thinking bertujuan untuk menciptakan pola pikir yang selaras antara hati (heartware) dan otak (brainware), sehingga menghasilkan tindakan yang efektif, bermakna, dan bertanggung jawab. Pendekatan ini sangat relevan untuk meningkatkan kesadaran diri dan kualitas keputusan, terutama dalam pengembangan pribadi dan profesional.
Tugas Komputasi Teknik 1 (04/11/2024)
Penerapan konsep DAI5 Conscious Thinking Heartware-Brainware dalam penyelesaian metode elemen hingga (finite element method, FEM) untuk menghitung kekuatan struktur sayap pesawat dapat memberikan pendekatan berpikir yang terstruktur dan terarah. Berikut adalah bagaimana kelima variabel DAI5 dapat diterapkan dalam konteks ini:
1. Initiator (Inisiator) Inisiator dalam konteks ini adalah motivasi utama yang memicu analisis FEM pada sayap pesawat. Misalnya, kebutuhan untuk memastikan kekuatan dan keamanan struktur sayap pesawat dalam menahan gaya angkat dan beban lain yang terjadi selama penerbangan. Inisiator ini bisa berasal dari faktor keamanan penerbangan, peraturan penerbangan yang harus dipenuhi, atau tujuan desain untuk mengoptimalkan performa struktur sayap. Inisiator menetapkan tujuan awal dari analisis, yaitu untuk menentukan apakah struktur sayap dapat menahan beban yang diberikan tanpa gagal atau mengalami deformasi yang berlebihan.
2. Intention (Niat) Intention adalah tujuan spesifik dan terukur dari analisis ini. Dalam hal ini, tujuan analisis adalah:
Menghitung distribusi tegangan dan perpindahan sepanjang panjang sayap. Memastikan bahwa tegangan yang dihasilkan di seluruh bagian sayap berada di bawah batas kekuatan material. Mengidentifikasi area-area yang mungkin mengalami tegangan tinggi atau deformasi berlebih sehingga perlu diperkuat. Intention membantu mengarahkan fokus selama proses analisis FEM, memastikan bahwa setiap langkah dan keputusan yang diambil selaras dengan tujuan utama ini.
3. Initial Thinking (Pemikiran Awal) Initial Thinking melibatkan perencanaan awal mengenai pendekatan yang akan diambil dalam analisis FEM. Dalam kasus ini, beberapa pertimbangan awal meliputi:
Pemilihan model dan metode analisis: Memilih untuk memodelkan sayap sebagai struktur batang (beam) 1D atau menggunakan elemen yang lebih kompleks (seperti 2D atau 3D) tergantung pada kebutuhan detail dari hasil yang diinginkan. Diskretisasi domain: Menentukan jumlah elemen yang akan digunakan untuk membagi panjang sayap, di mana lebih banyak elemen memberikan akurasi yang lebih baik namun membutuhkan lebih banyak sumber daya komputasi. Pemilihan kondisi batas: Menentukan jenis kondisi batas yang diterapkan, seperti titik tetap di pangkal sayap atau kondisi bebas di ujung. Pemikiran awal ini adalah langkah mendasar yang akan membentuk struktur model FEM, memungkinkan pendekatan yang efisien dan akurat dalam menyelesaikan masalah.
4. Idealization (Ideal) Idealization adalah proses menciptakan gambaran ideal dari hasil akhir yang diinginkan. Dalam konteks analisis FEM untuk sayap pesawat, idealisasi mencakup:
Memvisualisasikan distribusi tegangan dan perpindahan yang merata dan terkontrol di seluruh struktur sayap. Memastikan bahwa deformasi tetap dalam batas yang aman sehingga sayap tetap berfungsi dengan optimal selama penerbangan. Menggambarkan solusi yang dapat diimplementasikan untuk memperkuat bagian sayap yang memiliki tegangan tinggi, seperti menambahkan material atau mempertebal bagian tertentu. Idealization membantu dalam mempertahankan fokus pada hasil yang diinginkan selama proses analisis dan memungkinkan peneliti untuk mengevaluasi hasil akhir berdasarkan standar optimal yang sudah ditetapkan.
5. Instruction (Instruksi) Instruction adalah panduan khusus yang akan diterapkan untuk menyelesaikan perhitungan FEM. Ini meliputi langkah-langkah praktis yang perlu diikuti, seperti:
Menetapkan parameter analisis: Menetapkan modulus elastisitas, panjang elemen, beban distribusi, dan parameter material lain yang relevan. Membangun matriks kekakuan dan vektor gaya: Menghitung elemen-elemen matriks kekakuan untuk setiap elemen dan menggabungkannya menjadi matriks kekakuan global, seperti yang sudah diuraikan dalam langkah-langkah pada contoh sebelumnya. Memasukkan kondisi batas: Menerapkan kondisi batas pada persamaan FEM untuk membatasi pergerakan pada titik tertentu sesuai dengan skenario nyata. Menyelesaikan sistem persamaan linier: Menggunakan metode numerik atau perangkat lunak FEM untuk menyelesaikan sistem persamaan sehingga menghasilkan perpindahan pada tiap node. Instruksi ini adalah langkah-langkah teknis yang diikuti dalam proses analisis, yang memungkinkan peneliti untuk melaksanakan pemodelan FEM secara sistematis dan menghasilkan hasil yang terukur dan akurat.
Kesimpulan Pendekatan DAI5 Conscious Thinking membantu memandu proses analisis FEM dengan cara yang sadar dan terstruktur. Dengan mengidentifikasi motivasi (Initiator), menentukan tujuan yang jelas (Intention), melakukan perencanaan awal (Initial Thinking), membentuk gambaran ideal hasil akhir (Idealization), dan mengikuti instruksi teknis (Instruction), kita dapat melakukan analisis yang lebih sistematis dan terfokus.
Pendekatan ini memungkinkan kita tidak hanya menyelesaikan masalah teknis dalam perhitungan FEM untuk kekuatan sayap pesawat, tetapi juga memastikan bahwa setiap langkah dalam proses ini selaras dengan tujuan keseluruhan, yaitu menghasilkan desain yang kuat, aman, dan sesuai dengan standar yang diinginkan.
Lebih jelasnya https://docs.google.com/document/d/12XS-R0tc0xwvRGkIvYneZxxRGUuHxLth/edit?usp=sharing&ouid=103052584164155773200&rtpof=true&sd=true
Tugas Komputasi Teknik 2 (11/11/2024)
Pada tugas kali ini saya mencoba membuka diskusi dengan AI Chatgpt mengenai "Can you give a practical example (along with simple calculator such as 1D Problem) ,In engineering that continuum mechanics treatsmaterials as continuous, on integration of uninterrupted "conscious continuum" into the DAI5 framework " dan meminta untuk membuat contoh terkait "the displacement distribution on a 1d rod if the heat given is heat from the bottom of the rod is evenly distributed"
ChatGPT menjawab, Integrating "conscious continuum" into the DAI5 framework, alongside concepts from continuum mechanics, can lead to a unique approach for analyzing engineering problems. Here’s how this integration might look, using a one-dimensional (1D) stress-strain problem in materials as an example.
Background on Continuum Mechanics and the Conscious Continuum in DAI5
In continuum mechanics, materials are modeled as continuous fields. That is, instead of viewing materials as made up of discrete atoms, continuum mechanics treats them as if they have no gaps, enabling the use of calculus and integration to describe their behavior under different forces.
Incorporating the DAI5 model into this approach, we can analogize the way stress or strain develops continuously across a material with the way ideas or intentions evolve continuously through conscious thought. Here, each element of the DAI5 model represents a stage in the thought process that aligns with stages in analyzing and solving an engineering problem.
Practical Example: 1D Stress-Strain Problem in a Rod
Imagine a simple engineering problem: a rod made of a continuous material (like steel) is subjected to a tensile force 𝐹 F along its length. We want to determine the strain distribution along the rod using both continuum mechanics and the DAI5 framework.
Let's set up a practical, step-by-step example where the DAI5 framework is integrated into the approach.
Problem Setup:
A rod with length 𝐿 = 1 m, cross-sectional area 𝐴 = 0.01 m2, and Young’s modulus 𝐸 = 200 GPa is subjected to a tensile force 𝐹 = 10,000 N
Goal: To calculate the stress and strain at a point within the rod and observe how the DAI5 framework can guide the understanding and approach.
Step-by-Step Solution with DAI5 Integration
1. Initiator – Problem Identification
Continuum Mechanics Context: The force 𝐹 initiates the stress in the rod, prompting us to analyze how this force affects the rod's material.
DAI5 Context: Here, the initiator is the recognition of a need to understand the material response to force. This step clarifies that the intention is to calculate stress and strain, specifically using a conscious and systematic approach (DAI5) to ensure a holistic understanding.
2. Intention – Defining the Purpose
Continuum Mechanics Context: Intention in this context is to evaluate how stress 𝜎 and strain 𝜖 distribute through the rod’s length.
DAI5 Context: Our intention is to develop a clear and calculated understanding of the material’s behavior under force, ensuring alignment with engineering goals (like safety or reliability).
Here we set up the equation for stress
σ= F/A = 10.000 N/0,01 m2 = 1000000 Pa = 1 MPa
3. Initial Thinking – Exploration and Analysis
Continuum Mechanics Context: We start by considering the linear relationship between stress and strain given by Hooke’s Law in 1D:
𝜎 = 𝐸⋅𝜖
DAI5 Context: Initial thinking here involves brainstorming possible approaches, identifying key variables (like 𝐹, 𝐸, 𝐴), and recognizing that Hooke’s Law applies since the deformation is within elastic limits.
Using Hooke’s Law, we can rearrange to solve for strain
𝜖 = 𝜎/𝐸 = 1,000,000 Pa/200,000,000,000 Pa = 0.000005 = 5×10−6
4. Idealization – Formulating an Optimal Model
Continuum Mechanics Context: Idealization here would assume uniform stress and strain distribution due to the simplicity of the 1D problem. We assume the material is homogeneous and isotropic (same properties in all directions).
DAI5 Context: This step involves visualizing the ideal conditions and outcomes. For example, in an idealized state, our solution assumes perfect material uniformity, simplifying the calculation and making it feasible to treat stress and strain as constants along the rod.
This means we can conclude that:
Stress 𝜎 is constant throughout the rod at 1 MPa Strain 𝜖 is also constant throughout the rod at 5×10−6
5. Instruction – Practical Application and Next Steps
Continuum Mechanics Context: Instruction here includes the practical steps for interpreting or further applying these results, such as verifying the material can withstand this strain without failure.
DAI5 Context: We generate clear next steps for applying our calculations in a real-world setting, like specifying limits on load or recommending inspections to ensure the material remains within safe deformation limits.
For instance:
If strain remains below the yield strain of steel (around 0.002), the rod is within safe limits. We could specify that, under similar loading conditions, the rod is expected to perform reliably.
Summary of DAI5’s Role in This Example
In this example, the DAI5 framework enables an engineer to think systematically about the problem:
Initiator sets up the reason for analysis.
Intention guides the purpose and ensures calculations are aligned with real-world objectives.
Initial Thinking ensures a thorough consideration of potential approaches and factors.
Idealization helps in setting up assumptions to simplify and focus the model.
Instruction gives actionable steps for interpreting results and applying them effectively.
This approach can enhance both clarity and rigor, allowing engineers to not only solve technical problems but also integrate their solutions meaningfully into broader engineering contexts.
And the answer for the second question is:
To solve for the displacement distribution in a 1D rod with heat applied uniformly from the bottom, we need to consider thermal expansion. When heat is applied, the rod will expand, and this expansion will vary along the length depending on the temperature distribution.
Problem Setup
Rod with Length 𝐿: The rod is heated uniformly from one end, causing it to expand along its length. Thermal Expansion Coefficient 𝛼: This coefficient defines how much the material expands per unit length per degree change in temperature. Temperature Distribution: If heat is applied from one end, we can assume a linear temperature gradient along the rod’s length.
Goal
To find the displacement distribution 𝑢(𝑥) along the rod, where:
𝑥 is the position along the rod. 𝑢(𝑥) is the thermal displacement due to expansion.
Solution Strategy
For a linear temperature gradient, the displacement 𝑢(𝑥) due to thermal expansion at any point 𝑥 is given by:
