faktor konsentrasi tegangan pelat berlubang untuk panjang tertentu

tulisan ini merupakan kelanjutan dari tempo hari lalu, dimana sya meninjau pengaruh jenis elemen hexahedral linear (full,reduced & incompatible) terdapat perbedaan yg cukup besar dengan hasil faktor konsntrasi tegangan dari Roark, yang selisihnya mencapai 40% lebih pada pemodelan rasio pelat yang ditinjau adalah lebar pelat sam dengan panjang pelat.



dalam buku, terlihat ini diperuntukkan untuk panjang tak terhingga. namun tidak disebutkan berapa minimum perbandingan terhadap lebarnya.



berikut sya ulangi lagi untuk model panjang pelat adalah dua kali lebarnya.

Pertama (1) elemen hexa C38 full integration

defleksi arah x,y dan resultannya

sumbu lokal 1 elemen searah X

sumbu lokal 1 elemen searah X

Tegangan elemen arah normal x & y, geser arah xy dan kriteria von Mises









Kedua (2) elemen hexa C38R reduced integration

defleksi arah x,y dan resultannya







Tegangan elemen arah normal x & y, geser arah xy dan kriteria von Mises









Ketiga (3) elemen hexa C38I incompatible mode

defleksi arah x,y dan resultannya







Tegangan elemen arah normal x & y, geser arah xy dan kriteria von Mises









perbedaan tersebut ditabelkan berikut,



plot tegangan x setinggi y, dan tegangan y sepanjang x,

... to be added

hasil finite element program bantu CalculiX menunjukan hasil yang berdekatan dengan persamaan Roark's ini saat pemodelan panjang adalah dua kali lebar pelat, dapat dilakukan model lain dengan panjang tiga kali lebarnya. selain itu study convergensi terhadap penghalusan meshing daerah konsentrasi tegangan.

rumus konsentrasi tegangan dari Roark's diperuntukan untuk panjang pelat tak terhingga, seperti sebelumnya ditunjukkan bahwa untuk panjang pelat adalah sama dengan lebarnya, maka akan menghasilkan kesalahan yang cukup besar dan hasil yang tidak dapat diterima.

mengenai perilaku element linear hexa, terlihat untuk elemen hexa incompatible menunjukan garis warna kontur tegangan yang kurang menerus, dan lagi tegangan terbesar tidak tepat di notch. ini perlu dicari penyebanya, mungkin dengan kasus yang lebih sederhana penggunaan elemen hexa untuk analisa balok biasa, tinggi dan untuk analisa pelat, lainnya mungkin perbandingan terhadap gaya normal, lentur dan puntir.