parametric study dgn SALOME-CAD/CAE ~ Suyono Nt.'s (brief) note and draft

suatu desain memerlukan proses trial-error atau proses perubahan suatu parameter untuk mencari desain yg optimal memenuhi syarat keamanan dan ekonomis. suatu pemahaman yg keliru jika seorang perencana hanya memperhatikan salah satu aspek saja, perlu keduanya namun hal yg paling diutamakan adalah aspek keamanan desain (safety) sedangkan aspek ekonomis adalah setelahnya. karena factor keunikan tersebut yaitu adanya trial-error maka suatu desain akan cenderung berbeda antara perencana satu dgn perencana lain bahkan dengan perencana yg sama akan menghasilkan desain yg berbeda karena kurun waktu yg berbeda.

(sumber: Grozdanovic et al, 2006)

hal tersebut biasa disebut dgn engineering judgment ditujukan untuk sesuatu yg belum dapat dipastikan pendekatan keadaannya (uncertainty) misal hal khusus pada pembebanan, metode pelaksanaan terhadap kualitas, asumsi pengabaian suatu faktor dan tingkat ketelitian analisa struktur baik itu adalah member maupun connection dan tumpuannya, memang sebagian besar hal tersebut sudah dimuat dalam peraturan perencanaan (codes) namun pendapat pribadi saya masih terkesan absurb atau rancu kurang jelas pemisahnya terhadap angka aman penyimpangan dalam analisa strukturnya karena dalam codes dimasukan kedalam angka aman pembebanan dan material. berapa persen angka aman terhadap penyimpangan dari analisa struktur (?)

ketelitian analisa struktur dapat tercapai dgn menggunakan FEA element solid 3D dgn ikut memperhitungkan pengaruh nonlinear geometry, material dan contact, namun untuk daily practice karena tingginya resource biasanya direduksi dgn element yg mempunyai DOF lebih rendah dgn tanpa mengabaikan ketelitian. berbeda untuk perbandingan dgn research atau laboratory test maka akan cukup di modelkan sekali saja, berbeda untuk tujuan desain karena adanya trial-error untuk optimalisasi maka program CAD dan CAE perlu mempunyai kemampuan parametric study seperti SALOME dgn feature NoteBook dan Scripting Python, program komersil seperti Abaqus CAE juga mempunyai feature scripting tersebut. program SAP2000 juga menfasilitasi untuk tujuan tersebut dgn adanya API. fasilitas scripting atau API dapat powerful menggunakan hampir semua akses yg ada pada GUI secara otomatisasi perintah namun cukup rumit karena menggunakan bahasa pemrograman, sedangkan fasilitas NoteBook pada Salome lebih mudah karena tidak melibatkan bahasa pemrograman namun cukup dengan table nilai variable yg diperlukan saja.

seperti contoh sederhana berikut adalah pembuatan object atau model (point) dan meshing serta penerapan goup dari boundary condition (load & constraint), semua input data maskan pada dialog box dapat bernilai variable atau nilai.

fig 1

fig 2

fig 3

fig 4.

fig 5

fig 6

fig 7

fig 8

fig 9

penentuan group permukaan untuk penerapan beban dan tumpuan, sehingga lebih memudahkan untuk solver FE seperti Code_Aster atau CalculiX.

fig 10

fig 11

setelah object solid dan group permukaan dibuat maka selanjutnya adalah proses meshing, untuk otomatisasi akan mudah dengan element tetrahedral atau hexahedral dominant cukup dengan beberapa parameter meshing namun jika yg diinginkan adalah alement hexahedral full maka perlu dilakukan partisi sebelumnya serta penenetuan edge division yg konsisten untuk keberhasilan proses meshing.

fig 12

fig 13

fig 14

jika telah berhasil sampai tahap diatas maka sudah dapat dilakukan parametric study dengan cukup merubah niali variable pada NoteBook seperti gambar diatas lalu tekan tombol Update Study. maka Salome akan melakukan re-modeling and re-meshing serta re-grouping secara otomatis.

fig 15

fig 16

Contoh lain solid pesegi dengan coakan, penentuan base center dari object tabung, penambahan variable diameter tabung pada NoteBook, Boolean operations, partisi object solid untuk meshing full hexahedral element (in progress).