biasanya penggunan meshing tetrahedral automatis ditempuh untuk object yg sulit, namun karena jenis quadratic adalah bersifat general purpose maka sering juga digunakan pada object sederhana karena pertimbangan kecepatan modelisasi. banyak rujukan merekomendasikan pada object atau komponen yg tipis jenis quadratic sebaiknya diterapkan empat lapis atau setidaknya dua lapis.
.
(source: Shimada etal, 2005)
.
algorithma automatis tetrahedral tidak dapat menentukan jumlah tersebut karena didasarkan pada optimalisasim mesher, sehingga pengguna perlu menempuh cara laian yaitu dengan membuat berlapis pada model CAD terlebih dahulu agar sesuai yg diinginkan. mesher Netgen dan GMSH dapat menyatukannya dengan perintah compound, sehingga node yg bertemu tersebut akan tetap menyatu. berikut contoh sederhana, pada hasil perbandingan pada model yg berlapis dan tidak.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
berikut dilakuakn analisa plastis dengan peningkatan beban dua kalinya,
.
.
.
terlihat hasilnya cukup berbeda signifikan, kemungkinan besar ini bukan hanya saja penambahan lapis pada ketebalan namun default mesh di daerah tersebut juga dilakukan penghalusan automotais. berikut hasil setelah perbaikan mesh,
.
.
terlihat hasilnya menunjukan cukup mendekati dengan model berlapis, sehingga pada keadaan ini penggunaan model secara langsung dapat digunakan. penghalusan daerah konsentrasi tegangan perlu ditentukan secara manual oleh pengguna sebagai perintah tambahan.
.
.
.
namun sayang penyebaran gradasi kurang menjangkau lebih lebar dari area tersebut yg ditentukan, terlalu terkonsentrasi perlu metode lain untuk itu(?).
.
.
.
ada cara lain yaitu menambahkan garis batas (boundary lines) sehingga mesher akan mendeteksinya, selain itu pemodelan didalam CAD lebih mudah dan tidak memerlukan penerapan compound mesh. tampilan object terlihat sama dengan model berlapis namun sebenarnya tidak, hasil jumlah element dan nodes berada diantaranya
- No Layering, 1373 element, 2954 nodes
- Two Part/Compound 3035 element, 5527 nodes
- Boundary Lines 1909 element, 4023 nodes
terlihat lebih mudah dan efektif cara tersebut pada keadaan tegangan terbesar dan kegagalan adalah pada daerah tumpuan atau beban pada permukaan tepian, namun untuk kondisi lain seperti beban terpusat adanya kontak permukaan lebar tetap diperlukan penggunaan model berlapis.
tambahan perbandingan hasil lain dengan meshing hex-dominant metode extrusion (wedge & hexa) tanpa penghalusan (default) element unreduced terlihat walaupun sudah dibuat berlapis sampai empat namun posisi titik leleh dan nilainya tidak lebih akurat dari element tetrahedral berlapis dua. tetap diperlukan penghalusan daerah konsentrasi tegangan, selain untuk kemudahan konvergensi solver pada analisa plastis dan deformasi besar. pada analisa nonlinear plastisitas model mesh yg kasar justru sebaliknya membuat penyelesaian solver running lebih lama mecapai konvergensi.
.
.
(1518 element, 7916 nodes)
.
( 2040 element, 10105 nodes)
.
terlihat hasil regangan plastis dari berbagai model mesh diatas menunjukan variasi 1.34% sampai 2.74% cukup signifikan perbedan yg sampai dua kalinya. hal tersebut dikarenakan kosentrasi tegangan berada pada tumpuan dengan jenis ideal jepit sempurna (kekangan berlebih), tentunya akan berbeda jika tersambung dengan komponen pelat vertikal lain karena adanya redistribusi regangan pastis.
tambahan perbandingan lain berikut hasil element hexahedral linear (incompatible) dan wedge linear, karena direkomendasikan pada analisa kontak multipart dengan jumlah yg banyak. hasilnya mendekati dengan tetrahedral quadratic dua lapis metode compound walau posisi titik maksimum tidak sama.
.
( 2040 element, 2700 nodes)
.
penggunaan mesher diatas adalah dengan Netgen, sedangkan jika dengan Gmsh maka meshing komponen yg tipis dapat dicapai dengan menerapkan local mesh refinement pada semua garis arah ketebalan tanpa perlu partisi. Dibawah ini adalah contoh hasil dengan rasio global dan lokal mesh sebesar 1:5 dan terlihat lebih mudah dalam pemodelannya.
.
.
.
.png)
