Senin, 10 Juni 2013

batang tekan murni: perbandingan analisa tekuk linear dengan peraturan baja

[ draft ]


walaupun jenis analisa tekuk linear elastis mengabaikan ketidak sempurnaan geometris penampang & tegangan residu akibat proses hot rolled namun cukup mewakilkan perilakunya saat mengalami beban. hanya berbeda pada batasan diluar elastis, yg mana pada kebanyakan masalah dilapangan tekuk yg terjadi adalah tekuk global yg mana ini dibawah tegangan plastis (panjang lebih dari 1.0m). terlihat pada kolom pendek yg sudah mengalami tegangan plastis tekuk yg terjadi adalah tekuk lokal yaitu pada web.


2015-09-16 10_14_43-Calculix Graphix


apakah ini akan berbeda jika model ditambahkan cap plate dan beban face load diterapkan disitu? nanti sya coba modelkan lagi. tekuk lokal pelat web ini seperti analogy pelat pesegi dengan kedua sisi yang bertemu flens adalah sendi sedangkan di tumpuannya jepit.


[scribd id=146847650 key=key-1zjdrgldn785afq5s78e mode=scroll]


doc.1


2013-06-10 16_27_42-tabeltekukFE

doc.2


terlihat pada kondisi (2) dan diatasnya dimana beban masih elastis yg terjadi adalah tekuk sesuai teori Euler. hasil tekuk analisa FE juga hampir sama nilainya. beda pada saat kondisi (1) karena profil sudah diasumsikan leleh, tekuk Euler adalah tekuk global namun tekuk hasil analisa FE adalah tekuk lokal ini dapat tercakup karena menggunakan element shell dan solid. namun kembali lagi seperti sebelumnya, bagaimana jika model ditambahkan cap plate? baiknya pembanding bukan hanya saja dgn peraturan baja namun juga hasil uji labs. sehingga lebih realistis model dan analisanya.


2013-06-10 16_28_00-tabeltekukFE

doc.3


kembali dibicarakan, suatu kolom terbebani itu sudah mencapai plastis ataukah masih elastis hanyalah asumsi tergantung mutu bahan. namun perilkau tekuk adalah sudah terbukti dan kenyataannya untuk material baja rumusan tekuk tidak dipengaruhi mutu bahan. modulus elastisitas baja (Es) selalu tetap tidak tergantung dari mutu leleh bajanya (fys).


2013-06-10 19_13_59-Capacity of Columns with Splice Imperfections - popov1977Q1


doc.4


perkiraan sya awal mengenai pola tekuk hubungannya dengan tegangan residu, juga tidak berpengaruh banyak terhadap jenis tekuk yg terjadi apakah global (euler) atau lokal (analogi tekuk pelat pesegi). tegangan residu berpengaruh terhadap kapasitas tekuk, ini hubungannya pada saat kombinasi tegangan residu awal ditambahkan dengan tegangan kerja maka sebagian penampang akan leleh dan mengurangi efektifitas penampannya.


2013-06-10 20_18_18


doc.5


(sumber: AISC ?)


2013-06-10 17_44_25-92_Struktur Baja Metode LRFD


doc.6


(sumber: Setiawan, 2008)


2013-06-10 17_42_51-92_Struktur Baja Metode LRFD


doc.7


2013-06-10 16_11_59-SAP2000 v15.1

fig.1


2013-06-10 16_12_43-SAP2000 v15.1

fig.2


2013-06-10 16_13_45-SAP2000 v15.1

fig.3


2013-06-10 16_14_13-SAP2000 v15.1

fig.5


2013-06-10 16_14_43-SAP2000 v15.1

fig.6


2013-06-10 16_15_09-SAP2000 v15.1

fig.7


2013-06-10 16_15_20-SAP2000 v15.1

fig.8


2013-06-10 16_15_29-SAP2000 v15.1

fig.9


menggunakan element solid element C3D8I,


2015-09-16 09_14_04-Calculix Graphix


modeling: top face load, bottom support dx,dy,dz restraint


2015-09-16 09_44_22-Calculix Graphix


fig.10


2015-09-16 09_48_49-Calculix Graphix


fig. 11


2015-09-16 09_40_34-Calculix Graphix


fig.12


2015-09-16 09_38_14-Calculix Graphix


fig. 13


2015-09-16 09_26_04-Calculix Graphix


fig. 14


tabel hasil perbandingan,


2015-09-16 09_51_26-kolbuckl1.ods - OpenOffice Calc


maybe for next post, plastic buckling with geometric imperfection.


.. to be added


tangenmodulus


(sumber: Rees, 2009)

Senin, 13 Mei 2013

Sabtu, 16 Februari 2013

mencari kemudahan 'modeling', 'meshing' dan next: mungkin 'computing'

proses analisa struktur berbantu komputer terdiri dari tiga tahap yaitu:

  1. modeling, yaitu proses pemodelan geometri object struktur yg akan dianalisa (1d line, 2d surface, 3d volume) dan penerapan kondisi batas

  2. meshing, pemecahan object menjadi banyak pias elemen hingga yang mana akan cukup kompleks jika terdapat lengkung dan berlubang

  3. computing, penyelesaian masalah  yg ditinjau diantaranya: statik linear, non-linear geometri dan material, stabilitas tekuk, keadaan kontak antar elemen


dari berbagai pengalaman menggunakan software 3d modeling untuk elemen solid yg paling mudah adalah SketchUp namun karena software diperuntukan untuk visual maka dukungannya untuk engineering mechanical analysis sangat kurang. ada beberapa yg sya ketahui diantaranya adalah plugin GoSimulate, inipun masih beta belum di release.

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=kCVoa1u-9BM?rel=0&w=560&h=315]

saya coba mencari berbagai cara untuk tujuan kemudahan tersebut, dan untuk saat ini hanya sampai di tahap kedua yaitu meshing object solid dan boundary condition untuk tujuan analysis FE.

2013-02-16_190246

1


2013-02-16_184914

1.a


2013-02-16_184849

1.b


2013-02-17_013230

2


2013-02-17_013152

2.a


2013-02-17_013216

2.b


2013-02-16_190227

3


2013-02-16_185413

3.a


2013-02-16_185500

3.b


2013-02-16_185539

3.c


2013-02-16_185601

3.d


2013-02-17_053039


4


2013-02-17_054049


4.a


2013-02-17_125404


5


2013-02-17_125228


5.a


2013-02-17_125338


5.b


diatas adalah screenshot berbagai model solid dgn pemodelan program sketchup dan tambahan gambar hasil program mesher solid quad.

2013-02-17_163516

6


2013-02-17_163547


6.a


2013-02-17_163624


6.b


*update: saat ini sudah terhubung dgn program FE namun karena versi demo jadi ngga bisa di-run untuk menampilkan output deformation & stress contour.

2013-02-19_024950

7.


2013-02-19_025643


2013-02-19_025140


7.a


2013-02-19_024822


7.b


2013-02-19_025026


7.c


2013-02-19_025353


7.d


2013-02-19_025511


7.e


   2013-06-05 18_37_43-WF200base - SketchUp Make


8.a


exam4a


8.b


exam5b


8.c


exam5a


8.d


exam4b


8.e


exam4c


8.f


2013-06-05 19_33_01-Table


8.g


2013-06-05 21_41_44


9.a


exam6


9.b


exam6b


9.c


exam6a


9.d


2013-06-07 15_55_51-WF350b


10.a


exam9b


10.b


exam9a


10.c


exam9d


10.d


exam9e


10.e


exam9f


10.f


exam9g


10.g


2013-06-07 16_39_09-bracket


11.a


exam11


11.b


exam11a


11.c


exam11b


11.d


exam11c


11.e


2013-06-21 18_51_17-exam1


12.a


2013-06-21 18_03_48-Calculix Graphix


12.b


2013-06-21 18_52_57


12.c


2013-06-21 18_52_23


12.d


2013-06-25 15_47_44


13.a


2013-06-25 15_48_25


13.b


2013-06-25 15_50_17


13.c


2013-06-25 15_51_54


13.d


2013-06-25 16_29_11


14.a


2013-06-25 16_25_21


14.b


2013-06-25 16_24_38


14.c


2013-06-25 16_23_25


14.d


crgt0


15.acrgt


15.b


crgt1


15.c


crgt3


15.d


crgt2


15.e


snapshot-4


16.a


snapshot-1


16.b


snapshot-2


16.c


snapshot-3


16.d


MEHcalc


17.a


snapshot-0a


17.b


meh1a


17.c


meh1


17.d


diatas screenshot step yg sudah ditempuh modeling dgn SketchUp untuk model yg sederhana, dilakukan meshing, kemudian computing untuk menampilkan hasil analisa.

*update (July 19, 2013)


setelah beberapa kali menggunakan program SketchUp untuk 3d modeling untuk analisa program FE, banyak terbentur saat menggunakan boolean operation object solid selain pesegi ini diakibatkan karena ketelitian curve yg dibentuk.  SketchUp tidak mampu merepresentasikan hubungan pertemuan Pipa dan objek dengan kelengkungan lainnya, perlu menggunakan CAD yg lebih baik untuk itu.

snapshot-017

snapshot-018snapshot-019snapshot-020snapshot-021model CAD, jaring elemen hingga & hasil keluaran untuk contoh object solid bentuk pipa pertemuan dengan lengkuangan dan curva


snapshot-011


snapshot-012


snapshot-013


snapshot-015


snapshot-014


contoh sembarang object solid yg kompleks karena adanya pengoperasian boolean & fillet


2013-07-20 02_25_15


2013-07-20 02_17_222013-07-20 01_50_08


2013-07-20 01_52_05


2013-07-20 02_08_19



2013-07-20 02_13_22


2013-07-20 02_04_59



kemudahan tercapai dgn pemodelan elemen solid dengan CAD mampu mencapai presisi yg baik, meshing dengan tetrahedral quadratic dan kecepatan solver FEA pada benchmark model diatas hanya diperlukan puluhan detik sampai beberapa menit pada CPU Pentium P6200@2.13GHz dan RAM 2.0 GB


kedepannya sya sdg mencari untuk computing (study:deformation, stress,contact,plasticity,buckling, large deformation..etc sesuai kemampuan solver FEA), namun karena keterbatasan waktu dan padatnya pekerjaan sya mendesain project struktur jadi membuat pencarian diatas dan study sya tersendat :(