metode partisi hexahedral mesh di SALOME

prinsip dari metode partisi untuk menghasilkan jenis mesh yg full hexahedral terstruktur didasarkan dari pembagian suatu object menjadikan kubus pesegi yg terbentuk dari 6 (enam) bidang permukaan. bidang tersebut dapat berupa kelengkungan atau curvature sembarang, sedangkan object pemisah/partisi terbuat dari suatu bidang segi-empat yg dapat bidang/plane atau lengkung/curved.

pembagi sisi tebal didasarkan dari penentuan sub-mesh pada garis tepian (edge) yg didapat dari pemisahan secara explode dari main object solid. hal tersebut ditempuh ntuk menghasilkan rasio mesh yg cenderung merata uniform antara sisi tebal dan sisi lebarnya, yg mana banyak merekomendasikan nilai rasio tersebt tidak lebih dari 10.

berikut adalah beberapa contoh sederhana suatu object yg dilakukan meshing dgn metode partisi pada program SALOME-CAD/CAE

contoh (1) pelat berlubang









adapun langkah dari pembuatannya diperlihatkan pada Object Browser berikut,



langkah yg sya tempuh, secara urut adalah:

• object kubus (Box) dengan penentuan dimensi lebar dan ketebalan


• object tabung solid (Cylinder) dengan penentuan radius dan ketinggian


• operasi Boolean object solid dengan cara Cut object kubus terhadap tabung solid


• penentuan point/vertex sebagai titik bantu pembuatan garis


• pembuatan bidang permukaan (plane) dengan cara extrude  object garis


• lakukan partisi object solid pelat berlubang dengan bidang permukaan bantu (plane) yg telah dibuat


• meshing algorithma dgn metode Hexahedron (i,j,k) penentuan edge pembagi uniform untuk global mesh


• penentuan local mesh pada garis tepi (edge) group dari garis ketebalan

 

contoh (2) silinder









contoh (3) cylinder with cap/head









contoh (4) segitiga prismatic (wedge)









contoh (5) pelat berlubang dgn chamfer









contoh (6) lug









contoh (7) embossed & fillet of circular plate - quarter models











contoh (8) curved plate with holes











 

contoh (9) bracket







karena sifat dari metode partisi adalah manual, maka perlu beberapa cara/strategi yg diterapkan oleh pengguna (user) seperti local mesh dan letak bidang pembaginya untuk mencapai hasil kwalitas mesh yg baik. sedangkan kriteria dari kwalitas mesh hexahedral element jenis Aspect Ratio 3D dijelaskan dalam dokumentasi sebagai berikut,



contoh (10) rod connected to ring with chamfer





saat dilakukan meshing hexahedral ada yg tertingga bada sub-bagian pertemuan  padahal model adalah symetris, ini mungkin dikarenakan akurasi akibat penentuan sya (user) yg kurang teliti (?) atau perlu dicari lain penyebabnya.



 



kesalahan diatas sya cari lagi ini diakibatkan oleh alat bantu object partisi yg berupa banyak bidang, setelah diperbaiki dan disatukan berhasil dalam meshing hexahedral.





untuk project yg cukup serius proses meshing perlu yg fully atomatic agar dapat mempercepat waktu. interface dengan program automatic hexahedral meshing disediakan dengan integrasi program meshing commercial MeshGems dari DISTENE, namun pengguna perlu license untuk memiliki dan menggunakannya.



sedangkan meshing automatic yg sudah tersedia di SALOME hanya tetrahedral algorithma Netgen, mengapa sya masih melakukan manual meshing dgn partisi padahal sudah ada automatic tetrahedral meshing? bagi sya adalah masalah computational cost (hardware & times) due to large numbers of nodes/DoF's.

(sumber: SALOME Platform, 2015)

(sumber: DISTENE, 2013)

hal yg memungkinkan bagi sya yg hanya perorangan dalam mereduksi computational cost adalah dgn automatic Hexa-Dominate meshing dari GMSH seperti yg sdah sya posting sebelumnya, namun ini perlu study perbandingan sebelumnya terhadap hasil solver FE. nanti dilain waktu dan kesempatan sya akan menulisnya.

ada kemampuan advanced dari program SALOME-CAD/CAE yaitu parametric modeling & meshing dengan tanpa menggunakan API atau Scripting Python melainkan cukup hanya dengan NoteBook sebagai nilai masukan dan definisi parameter. keseluruhan object masih dalam kendali parameter tersebut, sehingga akan dilakukan updates secara otomatis terhadap model dan hasil meshing. Perhatian khusus diperlukan pada penentuan parameter tersebut terhadap ketergantungan (dependency) object lain pembentuknya.



kemampuan tersebut akan sangat membantu pengguna, dikarenakan tidak perlunya re-modeling dan re-meshing suatu object yg sedang di analisa/review untuk parametric study. seperti contoh pada study perilaku sambungan baja, untuk parameter perubahan: tebal pelat, lubang baut, diameter baut, kepala baut/mur, dimensi profil WF/HB/L/UNP beserta nilai takikan (fillet radius) dan lainnya.



NoteBook pada SALOME-CAD/CAE adalah fetures yg sangat berguna karena nilai suatu parameter dapat bergantung kepada nilai parameter lain yg sudah ditentukan sebelumnya sehingga dapat membuat object sembarang dgn cara fully parametric modeling & meshing.