dari sketsa 3d kemudian simulasi mekanika

ini merupakan kelanjutan postingan sya terdahulu, mengenai pencarian sya untuk kemudahan & kecepatan 3d modeling beserta simulasi mekanika dengan program mesher & elemen hingga.



SketchUp merupakan program modeling 3d yg cukup mudah, biasa digunakan untuk sebuah konseptual desain dikarenakan masalah akurasi pada model kecil/micro. banyak digunakan para arsitek dan animator, dikatakan kurang akurat karena object curve diwakilkan dengan pendekatan segi banyak tertentu menjadikan permasalahan pada penggambaran object 3d bidang lengkung seperti pertemuan dua buah pipa. namun apakah kondisi tersebut membuatnya tidak dapat digunakan?



 

kembali kepada konsep simulasi elemen hingga itu sendiri adalah pendekatan yg sama konsepnya, object lengkung diwakilkan dengan segmen garis banyak. jadi secara prinsip tidak masalah, berbeda jikalau masalah sambungan antar node mesh yg tidak terhubung. kondisi tersebut akan menjadian analisa gagal karena terjadi rigid body motions.



program SketchUp mempunyai fasilitas boolean operation, sehingga hal tersebut dapat diminimalisir. jikalau masih ada kendala akibat kondisi tersebut, program elemen hingga saat ini ada yg sudah menfasilitasi jenis constarint antar surface mesh tersebut dengan type bonded/glue/tie constraint, ditentukan toleransi jaraknya.

Piping 300 class tee WN, 10 by Trimble, 2007 (source: link)

ada sedikit catatan, pada model solid yg terdapat fillet atau chamfer yg bernilai kecil dibandingkan dimensi penampangnya akan mengalami sedikit kendala pada saat proses meshing, untuk tahap awal lebih baik dihilangkan terlebih dahulu untuk menghindari hasil auto mesher yg tidak diinginkan karena terlalu halus/rapat. namun hal tersebut juga akan menimbulkan masalah lain yaitu konsentrasi tegangan, jadi tetap sebaiknya adanya fillet dan chamfer dimodelkan pada tahap akhir.

Universal Joint by John C., 2006 (source: link)

berikut adalah contoh berbagai model bracket yg sya dapat dari SketchUp 3D Warehouse, sya gunakan untuk test integritas dan kemampuan software mesher Netgen (element type, material group & boundary condition) untuk solving & post-processing akan ditambahkan kemudian menyusul. jenist meshing yg digunakan auto tetrahedral quadratic dengan midside node untuk posisi kurvature.

test 1.

test 2

test 3

test 4.

test 5.

test 6.

test 7.

test 8.

test 9.

test 10.

test 11

test. 12

test 13.

test 14.

test 15.

dari test diatas, secara umum terlihat reliable mesh yg dihasilkan walau ada beberapa model by user yg tidak memenuhi untuk simulasi. program modeling 3D SketchUp berbeda dengan Solid CAD modeler lain yg menghasilkan standard file  (Brep, Iges, Step atau Acis), ya memang bukan benar-benar object solid namun sudah dapat berguna untuk model simulasi elemen hingga. jika ingin digunakan maka penentuan pembagi (segments) object lengkung perlu diterapkan terlebih dahulu di awal pada saat pemodelan, hal ini dimaksudkan untuk menghindari hasil auto mesh yg terlalu halus seperti yg ditunjukkan pada test 6, 7 & test 11, 12.