Senin, 13 September 2021

penyederhanaan bentuk baut untuk analisa FE

perilaku aktual baut pada sambungan baja sebenarnya cukup rumit adanya transfer gaya dari kepala baut (bolt head) atau mur (nut) serta ring (washer) melalui interaksi drat (threads). perlu penyederhanaan keadaan tersebut untuk kecepatan analisa, pada penggunaan elemen solid model drat dihilangkan digantikan dengan diameter effektif atau modifikasi kepemilikan material sepanjang daerah tersebut. karena penyederhaan tersebut tentunya perilaku akan sedikit berbeda, misal jika mengunakan diameter effektif sepanjang drat maka kontak tumpu tidak terjadi langsung karena diameter polos dimodelkan lebih kecil. penelitian sambungan splice yg dilakukan Macrae et al (2019) menunjukan bahwa adanya kontak langsung antara drat baut dengan keliling lubang, ini disebabkan baut lebih kuat dan kaku dibanding material pelat sambung atau profil penampang.

(source : Macrae et all, 2019)

terlihat dari hasil simulasi FEA pengencangan baut dan gaya prategang oleh Qingmin Yu et al (2015), konsentrasi tegangan terakumulas pada sepanjang drat dan tertinggi pada daerah transisi dan mur (nut) sedangkan pada kepala baut (bolt head) nilai tegangan menunjukkan lebih rendah.

(source : Yu et al, 2015)

mengenai panjang drat (thread length) ada berbagai macam tergantung produsen dari pabrik baut, dalam perhitungan secara manual rujukan AISC juga dipertimbangkan apakah drat berada pada bidang geser (shear plane) yg termasuk (iNclude) atau tidak (eXclude).

(source : RCSC, 2004)

sedangkan untuk baut A325 dalam satuan metrik berikut diambil dari salah satu distributor Cooper & Turner,

berikut beberapa model yg biasa digunakan dalam simulasi dan juga yg diajukan oleh Shao-Fei Jiang et al (2012) komponen ring (washer) ikut dimodelkan namun adanya coakan akibat selisih diameter, kepala baut dan mur disederhanakan dengan bentuk bulat, daerah sepanjang drat dimodelkan dengan diameter effektif.

sedangkan untuk model tanpa menggunakan diameter effektif namun dengan modifikasi kepemilikan material pada daerah sepanjang drat dapat merujuk pada penelitian Vilela et al (2017) sebagai berikut, grafik pendekatan kurva tegangan regangan untuk prograam FE yaitu ANSYS juga diberikan.

Import CSV data serta membuat chart pada AOO Calc

pengolahan data lanjut dari suatu output program khusus dengan spreadsheet sering diperlukan, misal untuk dilakukan perbandingan. program khusus tersebut biasanya tidak memilik feature export data dalam format XLS/XLSX (MS Office) atau ODS (OpenOffice) namun diberikan fasilitas copy text output yg dapat disisipkan kedalam program spreadsheet untuk pengolahan lanjut.

tiap program khusus tersebut tidak memiliki standar seperti Comma Separated Values (CSV), sehingga hasil sisipan mungkin saja akan berantakan saat disalin. beruntung jika program mempunyai feature untuk beberapan cara setting pemisahan/penggabungan nilai seperti yg ada pada Apache OpenOffice Calc berikut.

walau sudah dilakukan pemisahan atau penggabungan seperti datas, tetap saja masih ada yg tidak sesuai seperti dibawah ini, nilai angka '965.1' seharusnya untuk 'N' namun posisinya bergeser. pengguna AOO Calc perlu melakukan sedikit perbaikan dengan cara select semua baris tersebut lalu klik kanan 'Delete' akan ada pilihan 'Shift Cell Left'

Plot grafik (Chart) untuk replika tampilan program sebelumnya sudah dapat dibuat,

pada contoh diatas adalah grafik diagram interaksi kolom, dikarenakan dimensi dan pembesian simetris maka untuk penyederhanaan dan kesesuaian dengan buku ajar rujukan (textbook) hanya ditinjau pada momen positif saja. selain itu tanda gaya aksial dibuat terbalik (reversed).

hal tersebut dapat dibuat dengan langkah sederhana dengan penambahan rumus fungsi pada sel yg merujuk.

=-(Ai)

dan,

=IF(Bi<0;0;Bi)

setelah dilakukan penyorotan secara drag sel dibawahnya dan jadi, lalu lakukan penghapusan pada nilai momen yg menghasilkan nul.

Jika pemilihan lajur baris tertukar pada saat penentuan awal, dapat dilakukan secara manual (overwrites) cell reference huruf "A/B" yg terdapat diantara tanda '$'