suatu perbandingan untuk element shell continuum

model struktur yg di analisa, balok baja tapered dengan:

• bentang 900mm


• flens, 200x20mm


• webs 300x10mm (support) 150x10mm (end)


• beban merata pada top flens (w=1.0 N/mm^2)

.

diterapkan offset pada top flens,

.

ditinjau perbandingan model dgn menggunakan berbagai element yaitu: shell standard (mindlin), shell continuum dan brick/solid semuanya jenis quadratic (extra mid side nodes). perbandingan hasil tersebut adalah pada kekakuan (deflection) kekuatan (max mises stress) dan kestabilan (buckling)

hasil menggunakan element shell standard (mindlin) LISA-FET/MW

.

.

menggnakan element shell continuum (CalculiX)

.

.

.

menggunakan element brick/solid,

.

.

.

pada analisa tekuk linear (Eigen buckling) solver LISA-FET/MW tidak dapat menerapkan offset pada element shell, berikut hasil tanpa adanya offset

shell standard,

.

shell continuum,

.

perbedaan pada berbagai penggunaan elemen tsb menunjukkan hasilnya mendekati sama antara satu dgn lainnya, ada sedikit perbedaan pada hasil tegangan maksimum dan nilai beban tekuk. biasanya akurasi ditunjukkan oleh penggunaan element solid quadratic (HEX20 atau C3D20), terlihat element shell continuum lebih akurat hasilnya dibandingkan elemen shell standard (mindlin) dan menunjukan hasilnya mendekati element solid. namun jika berorientasi untuk desain atau review, maka penggunaan elemen shell standard hasilnya akan dalam batas bawah (lower bound) yg menjadikan masuk kriteria aman (safe). hal tersebut untuk tujuan praktis, atau lainnya mungkin berpandangan beda lebih ke analitis: accuracy first-safety factors later.

analisa dgn memperhitungkan nonlinearitas material, peningkatan factor beban sebesar 1,5x dan nilai tegangan leleh 250MPa

hasil menggunakan elemen shell continuum S8,

.

.

.

hasil menggunakan elemen brick/solid C3D20

.

.

.

untuk elemen jenis solid (C3D20) ditampilkan plot grafik defleksi vertical ujung balok tapered pada keadaan elastis sampai kondisi plastis sebagai berikut,

.

nilai defleksi vertical pada kondisi plastis tidak berbeda signifikan anatara hasil penggunaan elemen shell continuum (S8) dan elemen solid (C3D20), namun pada plot distribusi tegangan dan regangan plastis hasilnya cukup berbeda.



... need to be added,

• nonlinear buckling with geometric imperfections


• considering initial residual stress(?)