Leo Herman : Analisis Antena Mikrostrip Patch Segi Empat Dengan Menggunakan Metode Finite Element Method FEM, 2010.
11 Kesetimbangan gaya antara elemen-elemen tersebut diwakili dengan
kesetimbangan daya antara nodal yang saling berhubungan[3]. Pendekatan klasik dalam menganalisis suatu benda solid adalah mencari
fungsi tegangan dan perpindahan yang memenuhi persamaan differensial kesetimbangan, hubungan tegangan regangan, dan kesesuaian kondisi di setiap
titik pada bidang kontinu, termasuk didaerah batas. Penyelesaiannya menghasilkan seluruh perpindahan titik nodal, yang nantinya dipakai untuk
menentukan tegangan dalam. Tujuan utama dari analisis metoda elemen hingga adalah menghitung secara akurat tegangan dan perpindahan pada suatu
struktur[4]. Metode elemen hingga pertama kali diterapkan pada masalah tegangan
bidang dengan menggunakan elemen segitiga dan segiempat. Ruang lingkup penerapannya juga telah diperluas ke masalah lain seperti stabilitas dan vibrasi.
2.3 Prosedur Metoda Elemen Hingga
Penyelesaian analisis struktur menggunakan metode elemen hingga dapat diuraikan dalam langkah-langkah berikut[3]:
1. Diskritisasi kontinum, yaitu membagi elemen kontinu menjadi elemen
kecil atau elemen diskrit. Derajat ketelitian pada metode elemen hingga dapat ditingkatkan dengan beberapa cara seperti:
a. Memperbanyak jumlah elemen dengan model perpindahan
sederhana. b.
Mempergunakan elemen dengan bentuk sederhana dan model perpindahan kompleks.
Leo Herman : Analisis Antena Mikrostrip Patch Segi Empat Dengan Menggunakan Metode Finite Element Method FEM, 2010.
12 c.
Mempergunakan elemen dengan bentuk dan model perpindahan yang kompleks.
2. Pemilihan model perpindahan.
Kesalahan dalam pemilihan fungsi dapat menyebabkan hasil yang keluar konvergen kepada jawaban yang salah. Fungsi atau himpunan fungsi
perpindahan yang baik secara umum harus memenuhi syarat berikut: a.
jumlah konstanta yang tidak diketahui dalam fungsi perpindahan harus sama dengan jumlah derajat kebebasan elemen total.
b. Fungsi perpindahan harus tidak condong ke satu arah tertentu,
yaitu harus seimbang terhadap sumbu koordinat, kecuali untuk elemen yang di tujukan bagi pemakaina khusus.
c. Fungsi perpindahan harus mengizinkan elemen mengalami
pergerakan benda tegar rigid body tanpa renggangan dalam d.
Fungsi perpindahan harus bisa menyatakan keadaan tegangan atau regangan konstan, karena jika tidak, regangan tidak akan
konvergen ke fungsi kontinu bila elemen yang semakin kecil digunakan dalam idealisasi struktur.
e. Fungsi perpindahan harus memenuhi kesepadanan perpindahan
sepanjang perbatasan dengan elemen yang berdekatan. 3.
Hubungan perpindahan, regangan serta tegangan di dalam setiap elemen. 4.
Penyusunan matriks kelakuan elemen dan matriks gaya ekivalen. 5.
Proses penggabungan. 6.
Penyelesaian kondisi batas 7.
Proses analisis.
Leo Herman : Analisis Antena Mikrostrip Patch Segi Empat Dengan Menggunakan Metode Finite Element Method FEM, 2010.
13 8.
Perhitungan-perhitungan tambahan yang diperlukan.
2.4 Matriks Kekakuan Elemen
