format file STL banyak didukung oleh program CAD grafis 3D seperti Blender, SketchUp dan Form.Z baik itu untuk object bidang dan permukaan solid. Mesher Netgen dan Gmsh juga mendukung format tersebut, untuk object permukaan dapat menghasilkan quad-dominant dan full triangle jenis linear dan quadratic. Khusus untuk permukaan solid maka mesh yg dihasilkan hanya jenis tertrahedral namun sudah dapat quadratic dan mengikuti kelengkungan permukaan. Kelihatannya format STL mempunyai banyak keterbatasan, tidak sempurna seperti format standard Iges atau Step, namun tidak ada pilihan lain jika hanya jenis format tersebut yg didukung oleh program CAD yg digunakan. Selain hal tersbut, pertimbangan lain adalah hasil scanner 3D juga hanya mendukung jenis format tersebut. Kelihatannya sangat berguna untuk review, cukup dengan scan dan mungkin perbaikan tanpa memodelkan ulang dengan CAD, ketidak sempurnaan geometri juga akan tercakup.
.
.
.
.
.
Gambar diatas adalah contoh sederhana, object lingkaran didekati dengan 24 bagian tingkat kehalusan. Dimensi panjang, lebar pelat dan lingkaran lubang juga ditampilkan. Sedangkan mengenai setting parameter pada prongam mesher Netgen yg sya terapkan adalah sebagai berikut. Hasilnya sudah cukup baik, pada daerah lengkung kurva lingkaran titik node tengah elemen quadrangle berada mengikuti geometri. Keadaan tersebut sudah dapat disetarakan dengan meshing berdasarkan file standard Iges atau Step. Sebagai perbandingan diberikan juga tampilan hasil dengan algrthm quasi-structured quad pada Gmsh
.
.
.
Hasil dengan mesher Gmsh ditampilkan dibawah ini, setting parameter adalah sama kecuali pada metode alrgorithma yg digunakan adalah sebagai berikut, Agak kurang baik hasilnya pada daerah kurva lingkaran titik bagian tengah elemen tidak dapat mengikuti geometri. Diberikan juga penerapan beban dan tumpuan untuk menguji kelayakan hasil mesh dengan solver elemen hingga CalculiX, diterapkan berlapis untuk meningkatkan akurasi sehingga membutuhkan jenis elemen S8R dan/atau S6.
.
.
.
.
.
berikut adalah contoh lain object sederhana, pada keadaan tertentu perlu dilakukan partisi agar file format STL dapat lebih mempunyai toleransi saat dibaca oleh program mesher. Sebenarnya masih memungkinkan konversi dari file STL menjadi IGES/STEP dengan dilakukan tahapan reverse-engineering dengan program CAD khusus untuk itu, namun tetap masih adanya kekurangan karena file STL pada adasarnya adalah tidak terdapat curva lengkung atau spline melainkan patahan segment atau tesselation. Namun sudah cukup baik karena lebih didukung oleh mesher Netgen dan Gmsh atau lainnya.
.
.
.
.
.
.
.
dicoba dengan NFD OpenSees, perlu penyesuaian umit dan orientasi sumbu lokal elemen shell sebelumnya, contoh berikut adalah analisa ragam getar.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
terlihat pada object silinder berikut menunjukan hasil mesh pada dinding yg tidak beraturan, juga adanya penghalusan daerah tertentu secara acak. Sebaiknya dihindari penggunan format STL untuk mdel melingkar tersebut, walau solver tetap dapat menyelesaikan dengan baik tanpa kendala.
.
.
.
.
.
.
.
.
walaunpun disebut sebagai mesh bidang, namun sebenarnya ini dapat untuk rangkaian object yg disusun dalam tiga dimensi seperti profil baja castellated atau circular hollow. Bidang maksudnya adalah permukaan flat yg menghasilkan mesh jenis element shell linear dan quadratic seperti contoh berikut ini.
.
.
.
.
.
.
.
.
perbaikan jumlah lapis pada ketebalan bagian sayap dan penerapan offset pada sayap atas dan bawah agar hasil lebih mendekati karena tidak adanya kelebihan luasan akibat overlap.
.
.
partisi atau pemisah permukaan dengan object garis terkadang diperlukan untuk beban parsial atau perbedaan ketebalan namun pada format file STL tidak dikenali oleh mesher. Hal ini perlu dibuat terpisah sejarak tertentu misal 1mm, setelah meshing berhasil maka komponen tersebut dapat digeser kembali kepada posisi awal yg diinginkan. Hubungan antar kedua tepian tersebut dapat dilakukan dengan merge nodes atau bonded contact/tie cnstraint. Perlu diperhatikan mengenai kompatibilitas pada hasil deformasi serat sisi luan yg mengharuskan menerus, sedangkan kontur tegangan dapat saja tidak seperti itu karena adanya tahap lanjut perataan nilai pada node dari kntribusi elemen terhubung.
.
.
.
.
.
.
.
modelisasi part dengan pemsahan juga dapat berguna untu penerapan beban tepian elemen shell dalam satuan gaya per panjang (N/mm) yg biasanya diterapan pada bagian badan profil baja. Hubungan antar permuaan tersebut dapat menggunakan feature Tie Constraint, pada CallculiX perlu dtinjau kedua keadaan saat penentuan master dan slave bidang permukaan (swapted).
.
.
.
.
analsa tekuk eigenbuckling untuk tinjauan secara singat dan cepat mengenai stabilitas, pengaruh gaya dan hasil tegangan sebelumnya dapat dimasukan dengan mengaktifkan feature Perturbation (On) sehingga kondisi tekan akan mereduksi nilai matrik kekakuan struktural (softenning effect).
.
.
.
.
.
.
terlihat dari beberapa penjelasan diatas format file STL mempunyai kelebihan dan beberapa kekurangan, program CAD berkonsep direct-modeling seperti Blender 3D mempunyai kecepatan dalam penggambaran dan perubahan. Dominasi tahap penting adalah pada modelisasi object dengan program CAD sehingga keterampilan sangat penting dibutuhkan untuk itu kecuali memang mengandalkan ketergantunga yg lain seperti seorang drafter atau 3D modeler.
0 komentar:
Posting Komentar