representasi model analisa struktur yg cukup cepat adalah dengan menggunakan element shell tanpa mengabaikan ketelitian hasil. element jenis triangle linear banyak menunjukan kurang akurat, perlu mesh yg sangat halus untuk mencapai konvergensi. pada program SALOME-CAD/CAE sudah diberikan auto-mesher yg dapat didominasi quadrangle sehingga dapat meningkatkan akurasi dan mereduksi computational cost. algorithma quad-dominate yg dihasilkan dari program mesher Netgen 1D/2D cukup banyak membantu untuk pemodelan dgn menggunakan element shell, akan lebih baik juga dengan digunakan jenis element yang quadratic bukan linear.
element jenis linear triangle kurang baik perilakunya terutama pada masalah atau keadaan terjadi lentur. untuk menghasilkan mesh yg dominasi quadrangle, pastikan aktif pada checkbox "Allow Quadrangle". sehingga hasil mesh hanya akan sedikit saja jenis element yg triangle, ini biasanya kisaran 5% s/d 10% saja dan bisa lebih tergantng kompleksitas model.
jika ingin mereduksi jumlah nodes/element/DoF's dapat diterapkan penggunaan mesh refinement cukup pada daerah konsentrasi tegangan saja, hal ini dapat ditemph dengan menggunakan feature local mesh refinement. penghalusan dapat diterapkan pada nodes/vertex atau lainnya yaitu garis tepian (edge) dan sub-permukaan.
diperlukan penentuan pemisah atau partisi untuk batas keadaan misal element properties (material,thickness) kondisi batas: beban dan tumpuan, dll. object bantu partisi tersebut dapat berupa garis/edge atau bidang/plane. berikut beberapa contoh model object dan hasil meshing metode tersebut.
contoh (1) pelat pesegi panjang
contoh (2) pelat berlubang
uniform meshing,
with local mesh refinement,
mesh quality check,
penjelasan merujuk dokumentasi bawaannya,
(sumber: EDF R&D, 2013)
contoh (3) tambahan adanya bidang tegak-lurusnya
perlu penentuan orientasi top/bottom face dari element shell,
object dilihat dari sisi bawah,
contoh (4) pertemuan bidang pesegi dengan tabung (quarter models)
meshing dgn penghalusan daerah pertemuan,
contoh (5) pelat tumpuan batang pipa (baseplate/endplate)
hasil dgn penghalusan mesh daerah pertemuan,
contoh (5) perkuatan balok WF berlubang
penghalusan pias pembagi (mesh refinement)
contoh (6) castellated beams
hexagonal,
mesh refinement daerah konsentrasi tegangan akibat aksi vierendel,
circular,
contoh (7) tubular steel connection
penghapusan bidang daerah overlaps,
dilakukan konversi hasil mesh dan group menggunakan program bantu UNICAL, agar dapat terbaca dengan program Abaqus/CalculiX
hasil setelah di konversi,
tampilan warna dari group element dan nodes yg sudah sya tentukan sebelumnya,
pembesaran tampilan daerah pertemuan,
contoh (8) hollow rectangle truss connection
penghapusan bidang daerah overlaps,
berikut hasil mesh, belum dilakukan sub-mesh untuk local refinement pada daerah pertemua.
informasi hasil meshing,
mesh quality check,
hasil setelah dikonversi dari format I-DEAS UNV menjadi Abaqus/CalculiX INP,
bagaimana jika memodelkan analisa secara full (?) terlihat memungkinkan dengan modeling dan meshing di program bantu SALOME-CAD/CAE serta solver FE menggunakan element shell continuum di CalculiX.
pembuatan model dengan element shell di SALOME-CAD/CAE cukup mudah dan cepat karena object hanya dibentuk dari profil wire kemudian dilakukan extrude mengacu pada garis/path. untuk menghilangkan bidang daereah overlaps juga cukup mudah proses dengan adanya feature partisi dan explode selain pada bagian tertentu yg akan dihapus tersebut. sehingga tentnya sangat membantu pengguna (user) untuk study perilaku pada struktur yg cukup kompleks/rumit karena adanya kelengkungan dan pertemuan (intersection).
ada sedikit kekurangan dari penggunaan element shell selain masalah distribusi tegangan setinggi tebal element jika menggunakan jenis element shell conventional/classic, kesulitan juga untuk penentuan bidang kontak antar pelat karena adanya definisi permukaan bidang atas (top) dan bawah (bottom). nanti dilain kesempatan sya akan coba dan tulis penentuan contact tsb pada program CalculiX dengan element shell continuum, lalu dibandingkan dengan hasil penggunaan selement solid. walau ini diperkirakan tidak berbeda jauh karena element shell continuum di CalculiX merupkan expanded menjadi solid element, akurasi terletak pada keadaan pertemuan antar element shell tersebut yg mana pengguna (user) diberikan kesempatan pada penentuan nilai offset dan nodal thickness shell element tersebut.
