mesin penyelesai persamaan

equation solver dlam suatu program FE merupakan hal yg paling menentukan hasil ketepatan dan kecepatan menyelesaikan persamaan matriks dgn jumlah yg sgt besar, pada prinsipnya semua program FE menylesaikan masalah persamaan yg sama yaitu {F} = {K} * {u} pda masalah mekanika statis linear, pada masalah dinamis selain matriks kekakuan akan adanya tambahan matriks massa {M} dan redaman {C}. Sedangkan pada masalah tekuk dan ragam getar akan mencari nilai eigen.



SAP2000 pada sejak versi 11 (setahu saya) sudah mempunyai solver advanced,  tahun lalu pertama kali pake kaget juga saat nge-run model dgn DOF's mencapai ~3500 dgn jenis analisa statis, dynamics & p-delta, diselesaikan hanya dgn waktu kurang dri 15 detik saja wahhh.



Ada rasa ingin tau aja beda bgt dgn yg saya pake jaman kuliah dulu yaitu versi 7,  dan jawabannya adalah seperti diatas yg terlampir juga dalam dokumentasi.



Ternyata itu bukan sesuatu yg baru dan bukan murni penelitian dari tiap2 developer, namun merupakan hasil dari penelitian suatu institusi/perorangan. Implementasinya aja baru belakangan seperti yg banyak dilakukan oleh pengembang software FE komersil. Setiap developer dri akademis boleh menggunakan math library dri hasil project tsb, kalo untuk developer komersil maka berbayar namun cheap (seharga motor 2nd jadul disni). Cheap sya pikir bagi pengembang besar sekelas Autodesk/Bentley atau lainnya untuk sebuah engine solver hebat seperti PARDISO, ... ini win-win solution ngga sih :(

Software FE yg mengunakan solver advanced tsb, diantaranya: MSC Nastran, CalculiX, Robot Structural Analysis, RAM Concept, NISA, TNO DIANA, COMSOL,  dll belum tau.



.



.



.



.

.



.



banyak program FE besar dan komersil mengunakan mesin penyelesai persamaan yg sama, kalo gitu hasil akan sama jika diberikan perintah yg sama. Jadi yg membedakan command & management data input/output saja? atau lain apa?

Note:

program dri negeri sendiri SANSPRO juga sedang dikembangkan menggunakan advanced solver, cuman dokumentasi ngga jelasin pake apa ato yang mana.

Read More

tambahan modul pd program glassboxDI #3

beberapa tambahan modul desain beton bertulang pada program glassboxDI v0.16 diantaranya adalah diagram interaksi (continued) dengan jumlah lapis tulangan saat ini sampai 6lapis.

.

.

.

.

.

.

Sebenarnya ingin bikin auto juga gambar2nya dimensi, plot Pn,Mn cuman waktu buat dedikasinya buat ngerjain karena ini bisanya di GUI bukan CLI yah nati ini lagi ngoprek bahasanya cukup ribet banyak aturan tpi bakalan lebih usefull nantinya :)



selain itu, ditambahkan pula modul desain pondasi tapak dgn posisi kolom center. keadaan posisi kolom tidak pada center pada akn dibuat lanjut.

[scribd id=25335503 key=key-zl4gtlo56zu0pbw7iha]

ada sedikit berbeda karena melibatkan proses iterasi mencari nilai lebar pondasi yg tergantung dari nilai P,Mx,My dan tegangan tanah ijin. mungkin nantinya dibuat lebih transparan dgn ditampilkan beberapa step saat mendekati nilai konvergensi seperti berikut,



.

.

snap shoot gambarnya  kekecilan, dibawah di-zoom biar lebih jelas maksud sya step diliatin saat proses.



.

work in progress ... juga untuk desain pilecap, next retaining wall mungkin untuk yg sub-structures.



.

Read More

freetime, mainan 3d lagi

bulan kemarin ada sodara di kampung yg minta di gambarin rumah tinggal. karena kelas rumah biasa/sederhana, banyak juga keterbatasan jadinya ngga bisa pake jasa arsitek beneran. yah itulah kenyataan.. keinginan juga baru diangan budget belum full, rencana bertahap, dll. Berbekal dari ngerjain tugas SBG1&2 dulu waktu kuliah dan my 2nd hobby gbr 3d realistik sya coba aja.. memang sudah beberapa kali sih sya bantuin sodara/temen yg mau bikin rumah, sya menyisihkan sedikit waktu luang buat bantuin.



sya hanya berpikir saat itu (skul) ngga bisa bantuin nyumbang matrial ya gppa dgn bantu desain aja sebisanya, termasuk penggunaan bahan yg dpat menekan biaya.



pake free software yg bagus efektif modelin 3d ngga menyita waktu, trus yg good juga di rendering. gppa emang khan bukan buat tujuan komersil. thanx Google SketchUp :)

Read More

tambahan modul pd program glassboxDI #2

Saat ini program glassboxDI mencapai versi 0.15 (alpha) dengan adanya tambahan modul pembuatan titik2 diagram interaksi kolom beton bertulang. Cukup banyak baris code yg dibuat, karena program ini bertujuan membuat sejenis  laporan desain yg transparan sebagai pengingat dan kontrol desain. Pembuatan diagram interaksi dipisah berdasarkan jumlah lapis tulangan, untuk yg sudah dibuat dibawah ini yaitu lapis-2 jumlah sampai ~1.000 list codes. Jadi jika akan dibuat sampai maks 10 lapis tul, maka akan mencapai > 10.000 list codes whohah jumlah yg tidak sedikit dan terlihat algorithma yg panjang.



Berikut adalah perbandingan dgn buku rujukan, ditambahkan titik tambahan diagram interaksi 1bh masing-masing pada daerah tekan menentukan dan tarik menentukan. Selain itu juga ditambahkan deteksi/perhitungan faktor aman terhadap beban P_u dan M_u yg bekerja.

[scribd id=24551922 key=key-1afzwg5tn23t64p6yps9]

Dibawah ini perbandingan dgn hasil program PCACOL,



Perbedaan disebabkan karena pembulatan atau lainnnya, terlihat pada keadaan tekan menentukan c = 350 mm > c_b. perlu dicheck ulang dgn berbagai konfigurasi jumlah tulangan.

Note:

ada kekeliruan (bugs) pada penentuan nilai c berikut snapshoot perbaikannya.



Perubahan notasi gaya aksial dan momen tersedia.

.

[scribd id=24579590 key=key-15xkkwm5zlvrjt97i044]

.

Berikut perbandingan lainnya,



Tambahan modul lainnya adalah koefisien momen pelat 2-arah kondisi tumpuan ideal, diambil dari tabel Marcus rujukan dari BS.



Selain itu juga sedang dilakukan proses digitizer data pada tabel koefisien momen dari M. Pigeaud rujukannya juga dari BS.



.

Read More

cara mudah mengetahui alur tegangan (ForcePAD)

Ada cara mudah untuk mengetahui distribusi tegangan suatu struktur yg dimodelkan dgn element plane-stress,  project di sourceforge yaitu sebuah program yg dibuat dgn bahasa FLTK code names: ForcePAD dgn cepat dapat menampilkan perilaku struktur bidang. Berawal dari sekedar liat2 tertarik dgn Gmsh yg canggih itu, dibuat dgn bahasa yg sama.



Prinsip pemodelan cukup sederhana, tebal elemen dan properties dibuat default atau dapat juga diubah, dimensi ngga presisi bgt cukup perbandingan aja lebar dgn tingginya. Ini memang tujuan dari program tsb yaitu mempelajari distribusi tegangan bidang secara sederhana dan cepat. GUI pemodelan struktur  dibuat dgn cara mudah seperti penggunaan M$ Paint, ada rectangle, circle,  blok, erase, pencil dll sejenisnya. Penentuan tumpuan dan beban juga cukup mudah, semuanya hanya dalam tiga tombol step yang terdapat pada kanan bawah.

Dibawah dalah snapshoot prinsip dasar penggunaanya:

plane stress untuk model balok tinggi (aktifkan sketch mode)

penentuan boundary condition's, tumpuan dan beban (psychics mode)

kontur tegangan hasil analisa (action mode)

Tampilan defleksi struktur untuk berlogika teknik thd BC's yg telah ditentukan

Alur tegangan utama (Biru Tekan/compression & Merah Tarik/tension)

Alur  tegangan yg hanya ditampilkan hanya tarik saja

Jika ingin dilakukan editing, misal adanya lubang pesegi cukup aktifkan skecth mode lalu set rectangle dgn warna putih,  kemudian lakukan analisa ulang dgn mengaktifkan action mode tunggu beberapa saat program running.

penambahan luang diantara titk beban dan tumpuan.

hasil 1

Hasil 2

Hasil 3

( Tampilan alur tegangan tarik saja, untuk mengetahui penempatan tulangan pd struktur beton)

Berikut adalah proses optimalisasi struktur, jika ingin dibuat rangka bidang. Jadi hanya bagian elemen yg diperlukan saja yg akan dipasang bentuknya sesuai alur tegangan utama. Program akan melakukan analisa secara iterasi dengan prinsip kerja suatu element pada mesh FE yang mempunyai tegangan kecil atau dibawah nilai tertentu akan dihapus kemudian dianalisa ulang. Ini dikerjakan secara terus menerus bertahap.

Khabar baiknya program tsb diatas dapat download dgn mudah untuk digunakan secara cuma-cuma karena bagian dari opensource dan juga lisensi turunan dari bahasa pembuatnya FLTK. Program tsb dapat berjalan disemua system operasi (cross platform). Program bantu yg bernama ForcePAD tersebut merupakan project dari Divisi Mekanika Struktur pada Univeritas Lund & Chalmer di  Swedia.

Read More

tambahan modul desain pd glassboxDI #1

Sebelumnya program glassboxDI pada setiap revisi atau tambahan modul desain diberikan tanda versi v0.1 ... v0.3, keliatannya bakalan kebanyakan nantinya, maka perhitungan versi dibuat lebih kecil v0.11, v0.12, ... v0.9 lalu v1.11, v1.12, ... v1.19, v2.10, 2.11 dst biar keliatan pendek.

Adapan modul tambahan yag telah dan sedang dikerjakan diantaranya:



Modul penentuan koefisien momen pelat sesuai tabel PBI-71 berdasarkan jenis tumpuan jepit-penauh dan jepit-elastis. Data masukan yg ditentukan adalah W_u, L_y dan L_x. program akan menampilkan koefisien C_tx, C_ty, C_lx dan C_ly. Metode lain perhitungan momen pelat seperti portal eqivalen atau FEM prediksinya lebih baik, jadi metode koefisien ini merupakan pendekatan saja. Tambahan lagi perhitungan momen pelat akibat beban konsentrasi/terpusat, koefisien momen diambil dari M. Pigeaud.



Program perhitungan desain pelat beton 2arah, momen berdasarkan dari modul sebelumnya atau dilakukan penimpaan (overwrites). Laporan desain dibuat pada rah-x dan y m_maks tumpuan atau lapangan. sedangkan lainnya resume saja biar ringkes.



Diatas adalah aplikasi desain baja pada elemen balok-kolom, sedangkan dibawah ini adalah penentuan faktor panjang efektif berdasarkan chart AISC dan rujukan beberapa persamaan (Slope, Chen, French). Perlu tambahan penyesuaian pada balok dan kolom non prismatis berdasarkan rujukan. Walaupun program FE (structural analysis solver engines) yg dipakai nantinya sudah capable memasukkan geometric stiffnes (K_G) untuk analisa P-delta global namun metode K-factors ini tetap sya implementasikan sebagai pembanding.



Sedangkan yg dibwah ini sedang diedit adalah pre-processor untuk keperluan penenentuan karakteristik penampang (A,Ix,Iy,y_na,J,As,Zx) berbagai macam jenis bentuk.



Lainnya seperti balok T dan Desain/investigasi Kolom beton masih dalam konsep flowchart-nya dan dicari algorithm-nya. Beberapa modul juga dalam thp porting ke bahasa C, kebetulan kemarin dapet buku bagus tulisan dosen tetap UGM terbitan Andi Publisher 2003.

Jadi sekedar omong-omong aja saat glassboxDI yg seharusnya saat ini v0.4 karena ada tambahan modul, tidak jadi perhitungan versi cara tersebut melainkan seharusnya adalah v0.14 . Terlihat agak gimana mundur gitu, terus nantinya hitung maju lagi. gapapa lebih baik diawal gini...

Program title's : glassboxDI  v0.14 (Updates Dec'09)

Read More