Kamis, 23 Januari 2025

beberapa program bagus menggunakan teknologi dotnet

.


.

seperti yg telah sya sanpaikan sebelumnya mengenai ketertarikan sya pada bahasa pemrograman C# atau dotNet karena beberapa program opensource dan closed free yg sya sukai menggunakannya. Program bagus dan tentunya sangat berguna tersebut adalah

Opensource

  • Macad 3D, modelisasi gambar object atau part tiga dimensi dengan format standar industrial seperti Step/Iges
  • PrePoMax, pre dan post-processor untuk simulasi mekanika nonlinear solid dengan elemen hingga solver CalculiX.
  • Calcpad, perhitungan lembar kerja perhitungan matematika berikut satuan dan pemrograman
  • IronPython coding atau scripting yg mendukung banyak library dotNet seta dapat dibuat compile stand-alone executable.
  • CubePDF, printer fiktif untuk keluaran PDF serta utilitas penggabungan file tersebut


Closed source (free)

  • SMath Studio, perhitungan lembar kerja perhitungan matematika berikut satuan dan pemrograman
  • NextFEM Designer, pre dan post-processor analisa struktur truss dan rangka kaku dua dan tiga dimensi dengan solver OOFEM atau OpenSees


sya mengikuti forum dan diskusi dengan beberapa pengembang program diatas secara langsung dan itu sudah terjadi sejak lama, perbincangan dinulai dengan kira2 feature apa yg bagus untuk diterapkan atau harapan dari pengguna. Periode awal terkesan canggung karena sya merasa bukan siapa2 seperti value costumer pada program komersil misalnya, namun developer tersebut menepisnya bahwa dibutuhkan masukan dari pengguna berpengalaman dalam profesi atau praktisi seperti saya. Banyak juga diskusi tersebut membuahkan hasil adanya feature baru yg juga bermanfaat dan digunakan oleh banyak pengguna lain. Tentunya anda juga sebagai pembaca dapat melakukan hal yg sama seperti sya, sampaikan gagasan atau laporkan sesuatu permasalahan saat menggunakan program tersebut baik melalui forum atau email. Dukungan lain juga dapat dengan donasi walau mungkin kurang berarti karena nilai tukar rupiah dengan US dollar atau Euro, membeli add-ins pada program closed source untuk membantu pengembangan. Jika anda cukup mahir dan mempunyai waktu untuk berkontribusi dapat dengan pembuatan code pelengkap tambahan atau script/template atau database yg kiranya bermanfaat untuk yg lain juga.


.


.


,


.



.


.



.


.

karena berbasis dotNet maka untuk sistem operasi lain seperti Linux dan Macintosh, dukungan Microsoft untuk itu sya lihat  belum lengkap atau kurang walaupun setiap periode tahunnya melakukan perbaikan.

kelihatannya perlu sedikit mengulas satu persatu program tersebut, terutama perbandingannya program sejenis komersil yg sudah ada terlebih dahulu, membuat buku kecil sebagai pengantar juga hal yg menarik.


yg pertama adalah Macad 3D program pembuatan gambar object tiga dimensi, terlihat metode pemodelan agak sedikit berbeda yatu berada diantara direct modeling seperti Blender/SketchUp atau SpaceClaim dan parametric modeling seperti SolveSpace/FreeCAD atau SolidEdge. Pada program CAD dengan pendekatan direct modeling, object yg sudah dibuat  seperti box atau cylinder hampir sulit dilakukan perubahan parameter dimensinya, operasi boolean juga, sedangkan pada parametric modeling obejct atau part yg sudah dibuat akan kesulitan dilakukan transformasi atau perpindahan secara global. Macad 3D menggunakan pendekatan berbeda, kedua hal tersebut dapat dilakukan dan ini cukup menarik bagi sya sebagai pengguna CAD tiga dimensi yg sudah cukup lama. Object references atau seperti component pada SketchUp juga dimiliki sehingga perubahan banyak dan seragam dapat dilakukan dengan cepat. Dukungan format file stndar industri seperti Step/Iges juga didukung karena menngunakan library OpenCascade. Sketch 2D object dasar yg cukup rumit dapat dibuat dari awal atau import dari Dxf hasil CAD.

.



.

yg ke-dua adalah PrePoMax program simulasi nonlinear solid dengan elemen hingga solver CalculiX. Feature yg dimiliki sudah cukup lengkap untuk simulasi mekanika yg rumit seperti kontak, plastisitas dan tekuk nonlinear. Parametric study dapat dilakukan dengan melakukan update rujukan model CAD yg telah dilakukan perubahan dimensinya, maka program akan menyesuaikan secara otomatis meshing dan kondisi batas yg telah ditentukan sebelumnya.

.



.



.

yg ke-tiga adalah Calcpad program untuk melakukan perhitungan matematika yg mendukung satuan dan pencabangan atau iterasi, gambar skematis hasil perhitungan juga dapat dibuat skalatis dan berjenis vector graphics, tabel dan fungsi lookup belakangan merupakan feature baru yg bermanfaat. Jika dibandingkan dengan program komersil yg sudah sebelumnya ada seperti Matlab dan Mathcad, maka Calcpad berada diantaranya yaitu kemudahan typing atau coding serta feature yg mendekatai Matlab namun dengan kemampuan tampilan hasil keluaran seperti Mathcad. Kecepatan waktu komputasi yg panjang dan rumit juga menjadi prioritas pengembang. Kelebihan lainnya adalah dapat berjalan pada sistem operasi Linux, walau interface belum didukung penuh.

.


.

yg ke-empat adalan IronPython program coding atau scripting yg mendukung banyak library dotNet serta dapat dibuat compile stand-alone executable dengan kecepatan running yg lebih reliable dibanding program scripting aslinya dan sejenis lainnya. Banyak library dotNet yg telah sya coba dapat berjalan walaupun tidak semuanya dapat begitu saja digunakan secara langsung. Pembuatan GUI juga dapat dibuat dengan tampilan hasil interface yg lebih native karena menggunakan WinForm dari Microsoft. Kelebihan lainnya adalah dapat berjalan pada sistem operasi Linux dengan dukungan dari Mono Project.

.


.


.

yg ke-lima adalah CubePDF sebuah printer fiktif atau imaginery yg dapat membuat hasil keluaran PDF, juga diberikan paket tambahan untuk menggabungkan atau memisahkan serta memutar sebuah tampilan halaman.

.


.


.


.

diatas adalah beberapa proyek opensource yg menggunakan teknologi dotNet, sedangkan berikut adalah closed source (free) yg diberikan secara cuma-cuma untuk versi dasar atau basic. Sebenarnya kurang sya rekomendasikan namun tetap sya ulas karena belum ada proyek opensoyrce sejenis dan tersedia versi free bebas download. Alasannya adalah klasik dan biasa terjadi pada pengembang dan juga komplain pengguna lama akibat dihilangkannya lisensi permanent menjadi sewa subscription, jikalau masih ada yg permanen maka harganya yg berlipat sedangkan penambahan feature hanya sedikit atau minor saja. Contohnya adalah SketchUp yg awalnya dibandrol seharga 300an dolar untuk lisensi permanent, juga lainnya AutoCAD LT yg dibandrol seharga 800an dolar namun belakangan ceritanya menjadi berbeda jauh. Karena pengembang adalah pemilik makanya jadi suka-suka menentukan namanya juga bisnis dan dagang, berterimakasihlah karena proyek opensource atau kompetitor lainnya menjadikan pilihan laian dan keadaan lebih seimbang. Hal tersebut juga mungkin berlaku terhadap hardware adanya AMD sebagai pesaing Intel pada chipset, pelopor 64bit processor pada dektop PC user bukan hanya saja pada super computer atau server PC.


yg ke-enam adalah SMath Studio yg dapat setara Mathcad klasik, dengan konsep apa yg pengguna ketik dan tentukan persamaannya adalah apa yg didapat hasilnya WYSIWYG. Sangat berguna untuk perhitungan desain struktural yg membutuhkan satuan dalam perhitungan dan pencabangan atau iterasi, bahkan suatu departemen transportasi di Amerika menggunakan Mathcad sebagai standar file perhitungan untuk distribusi dan sirkulasi, baik itu untuk internal lingkungan kantor maupun external publik. Perbedaanya adalah pada plugin yg dibuat oleh pengguna atau pengembang lain sehingga menjadikannya cukup lengkap, kelebihan lainnya adalah dapat berjalan pada sistem operasi Linux.

.


.


.

yg ke-tujuh atau terakhir adalah NextFEM Designer untuk analisa struktur truss dan frame dua dan tiga dimensi, elemen pelat dan cangkang juga dapat dilakukan. Pada dasarnya secara umum sudah hampir mendekati dengan program komersil yg ada seperti SAP2000, RISA 3D atau STAADpro namun masih disayangkan dukungan untuk perencanaan  baja dan beton negara Canada atau Amerika belum tersedia walau terlihat memungkinkan dibuat scripting sendiri oleh pengguna. Hal menarik bagi sya adalah kemampuan sebagai pre dan processor untuk solver elemen hingga OpenSees yg dikenal advanced tentunya akan sangat membantu untuk modelisasi bangunan yg rumit .

.



.


.

diatas adalah penjelasan sekilas banyak program opensource yg bagus dan cukup canggih atau lengkap telah ada saat ini, beberapa yg closed source namun free juga ada. Keadaan ini menjadikan pembelajaran dan pemahaman struktural saat ini dapat diakses dengan mudah oleh pelajar, peneliti maupun praktisi. Terutama untuk pelajar dan peneliti di lingkungan kampus akan sangat membantu, walau program elemen hingga komersil versi educational atau research juga tersedia di pasaran namun tetap berlisensi dan berbayar juga biasanya dibatasi jumlah node dan jenis analisanya.

Sabtu, 07 Desember 2024

kondisi batas dan gaya ujung sambungan baja jenis sendi

sambungan baja jenis sendi atau simple connection direncanakan tidak dapat menahan rotasi,namun pada implementas pelaksanaanya terdapat jumlah baris baut setinggi proffil yg dapat ikutbekerja tehadap tahanan rotasi tersebut. Jika gaya ujung diterapkan begitu saja maka hasil program elemen hingga untuk sambungan baut menjadi tidak realistis. Agar dapatsesuai asumsi pada nalisa struktur model global rangka maka dibutuhkan kondisi batas kekangan rotasi ujung atau lainnya dengan  tambahan momen berlawanan senilai beban titik terpusat berjarak eknsenstrsitas tertentu. Dformasi struktur pada sub model agak berbeda, namun hasil gaya dalam menunjukkan identik atau sama. 

.


model rangka kaku beserta beban kesetaraan
.
pendekatan sebelah kiri dapat diterapkan langung pada model kompleks analisa sambungan baja dengan elemen shell atau solid tiga dimensi, sedangkan model satunya kemungkinan  masih menyalurkan momen akibat kekangan tak terduga pada saambungan baja jenis sendi. Sedangkan ambungan jenis jepit penuh atau jepit sebagian dapat diterapkan langsung tanpa perlakuan atau pendekatan khusus tersebut, distribusi gaya dan deformasi akan ditampilkan secara langsung dan aktual.
.

deformasi struktur rangka kaku
.

gaya internal momen lentur (bending moment)
.

gaya internal geser (shear force)
.

gaya internal aksial (axial force)

.

perlu diberikan contoh untuk kedua pendekatan tersebut pada suatu kasus sambungan jenis sendi seperti gusset plate atau end-plate pada balok sejarak eksentrisista tertentu.

.

Rabu, 27 November 2024

material sejenis karet pada analisa FE

.


.

material karet ditemukan pada komponen struktural seperti elastomer jembatan atau base isolator pada gedung, jenis material ini adalah hyperelastis dan hampir incompressible. penyebaran beban antar komponen struktural misal girder jembatan dangan abutmen/pier diberikan pelat baja tebal diantaranya, sedangkan perkuatan komponen elastomeri bearingitu sendiri diberi pelat baja tipis setiap lapis tertentu. Nilai parameter dapat didekati dari hubungan korelasi dengan nilai modulus elastisitas material yg mana biasanya untuk karet berkisar 5MPa s/d 10MPa, nilai ini juga dapat didekati dari initial shear modulus sebesar tiga kalinya. Grafik tegangan regangan sesunguhnya didapat dari hasil benda uji tarik uniaksial, biaksial dan geser seperti contoh diatas (sumber: Wikipedia), kemudian dilakukan kalibrasi dengan curve fitting terhadap beberapa parameter pada model material hyperelastis tersebut. Pada solver FE CalculiX disediakan beberapa model untuk jenis hyperelastic yaitu Arruda-Boyce, Mooney-Rivlin, Neo Hooke, Ogden (N=1,2,3), Polynominal (N=1,2,3), Reduced Polynominal (N=1,2,3) dan model Yeoh.

.


.

.


.
.

.

.

.

.


.

.



.

berikut hasil saat diterapkan beban defleksi untuk gaya tekan, tekuk dan kapasitas tekan akan terdeteks  secara otomotis dengan jenis analisa deformasi besar  Kontak antar bidang komponennya sendiri (self contat) juga dapat diketahui jika diinginkan dengan penerapan node to surface ontat jenis hard.

.

.

.

.

.
.

.
.

.

.

.

.
.

.

.

.


.