elemen tetrahedral & hexahedral bentuk linear & quadratic (bag.1)

element solid pada penggunaan program FE diberikan pilihan berbagai jenis elemen yag paling banyak tersedia adalah element tetrahedral & hexahedral. banyak yg merekomendasikan untuk tidak penggunaan element tetrahedral dalam analisa, namun pernyataan tesebut untuk elemen jenis linear (node hanya pada sudut) akan ditinjau untuk jenis quadratic (tambahan pada tengah)

Ditinjau balok 20cmx40cm bentang 3.00m dengan beban merata 40kN/m2, dicari tegangan akibat lentur dan tegangan leleh kriteria Von Misses

model (240 element, 400 nodes)

kontur lendutan

kontur tegangan (SZZ)

kontur tegangan (SVM)

Tabel perbedaan dengan teoritis

model (80 element, 557 nodes)

kontur lendutan

kontur tegangan (SZZ)

kontur tegangan (SVM)

Tabel perbedaan dengan teoritis

model (942 element, 388nodes)

kontur lendutan

kontur tegangan (SZZ)

kontur tegangan (SVM)

Tabel perbedaan dengan teoritis

model (398 element, 932 nodes)

kontur lendutan

kontur tegangan (SZZ)

kontur tegangan (SVM)

Tabel perbedaan dengan teoritis

Grafik perbandingan dengan teoritis dari beberapa model element

metode pembagian pias diatas menggunakan manual meshing sehingga besaran elemen hampir seragam, berikut dilakukan auto-mesher tetrahedral element yg tidak beraturan (unstructured) ini berguna saat pemodelan solid cukup kompleks yang terbentuk dari operasi boolean, cut, combine, chamfer, fillet, dll.

model

kontur lendutan

kontur tegangan (SZZ)

kontur tegangan (SVM)

Tabel perbedaan dengan teoritis

model

kontur lendutan

kontur tegangan (SZZ)

kontur tegangan (SVM)

Tabel perbedaan dengan teoritis

[scribd id=148290899 key=key-1qyj6ec94pmu74sjp87z mode=scroll]

Read More

batang tekan murni: perbandingan analisa tekuk linear dengan peraturan baja

[ draft ]

walaupun jenis analisa tekuk linear elastis mengabaikan ketidak sempurnaan geometris penampang & tegangan residu akibat proses hot rolled namun cukup mewakilkan perilakunya saat mengalami beban. hanya berbeda pada batasan diluar elastis, yg mana pada kebanyakan masalah dilapangan tekuk yg terjadi adalah tekuk global yg mana ini dibawah tegangan plastis (panjang lebih dari 1.0m). terlihat pada kolom pendek yg sudah mengalami tegangan plastis tekuk yg terjadi adalah tekuk lokal yaitu pada web.

apakah ini akan berbeda jika model ditambahkan cap plate dan beban face load diterapkan disitu? nanti sya coba modelkan lagi. tekuk lokal pelat web ini seperti analogy pelat pesegi dengan kedua sisi yang bertemu flens adalah sendi sedangkan di tumpuannya jepit.

[scribd id=146847650 key=key-1zjdrgldn785afq5s78e mode=scroll]

doc.1

doc.2

terlihat pada kondisi (2) dan diatasnya dimana beban masih elastis yg terjadi adalah tekuk sesuai teori Euler. hasil tekuk analisa FE juga hampir sama nilainya. beda pada saat kondisi (1) karena profil sudah diasumsikan leleh, tekuk Euler adalah tekuk global namun tekuk hasil analisa FE adalah tekuk lokal ini dapat tercakup karena menggunakan element shell dan solid. namun kembali lagi seperti sebelumnya, bagaimana jika model ditambahkan cap plate? baiknya pembanding bukan hanya saja dgn peraturan baja namun juga hasil uji labs. sehingga lebih realistis model dan analisanya.

doc.3

kembali dibicarakan, suatu kolom terbebani itu sudah mencapai plastis ataukah masih elastis hanyalah asumsi tergantung mutu bahan. namun perilkau tekuk adalah sudah terbukti dan kenyataannya untuk material baja rumusan tekuk tidak dipengaruhi mutu bahan. modulus elastisitas baja (Es) selalu tetap tidak tergantung dari mutu leleh bajanya (fys).

doc.4

perkiraan sya awal mengenai pola tekuk hubungannya dengan tegangan residu, juga tidak berpengaruh banyak terhadap jenis tekuk yg terjadi apakah global (euler) atau lokal (analogi tekuk pelat pesegi). tegangan residu berpengaruh terhadap kapasitas tekuk, ini hubungannya pada saat kombinasi tegangan residu awal ditambahkan dengan tegangan kerja maka sebagian penampang akan leleh dan mengurangi efektifitas penampannya.

doc.5

(sumber: AISC ?)

doc.6

(sumber: Setiawan, 2008)

doc.7

fig.1

fig.2

fig.3

fig.5

fig.6

fig.7

fig.8

fig.9

menggunakan element solid element C3D8I,

modeling: top face load, bottom support dx,dy,dz restraint

fig.10

fig. 11

fig.12

fig. 13

fig. 14

tabel hasil perbandingan,

maybe for next post, plastic buckling with geometric imperfection.

.. to be added

(sumber: Rees, 2009)

Read More