Interaksi Struktur Fluida TINJAUAN PUSTAKA

21

2.6.5 Regangan

Suatu batang lurus akan mengalami perubahan panjang apabila dibebani secara aksial, yaitu menjadi panjang jika mengalami tarik dan menjadi pendek jika mengalami tekan. Sebagai contoh diperlihatkan pada Gambar 2.14, perpanjangan dari batang tersebut adalah hasil komulatif dari perpanjangan semua elemen bahan di seluruh volume batang. Gambar 2.14 Regangan pada batang Pertambahan panjang pada batang dinotasikan dengan Δ delta, s dimana satu satuan panjang dari batang akan mempunyai perpanjangan yang sama dengan 1L kali perpanjangan total Δ. Perpanjangan pada batang dapat diukur untuk setiap kenaikan tertentu dari beban aksial. Dengan demikian konsep perpanjangan per satuan panjang, atau disebut regangan, yang diberinotasi ε epsilon dapat dihitung dengan persamaan. ε = ΔLL 2.16 Dimana : ε = Regangan ΔL = Pertambahan panjang L = Panjang awal

2.7 Interaksi Struktur Fluida

Dalam interaksi struktur fluida, satu atau lebih struktur padat berinteraksi dengan aliran fluida internal maupun sekitarnya. Masalah struktur fluida Universitas Sumatera Utara 22 memainkan peran penting dalam berbagai bidang ilmiah dan teknik, namun sebuah studi komprehensif masalah tersebut tetap menjadi tantangan non-linear dan bersifat multidisiplin yang kuat Chakrabarti 2005, Dowell dan Balai 2001, Morand dan Ohayon 1995 . Cairan-struktur masalah interaksi dan masalah multiphysics pada umumnya seringkali terlalu rumit untuk dipecahkan secara analitik dan sehingga mereka harus dianalisis dengan cara eksperimen atau simulasi numerik. Penelitian di bidang komputasi dinamika fluida dan dinamika struktur komputasi masih berlangsung tapi kematangan bidang ini memungkinkan simulasi numerik interaksi fluida-struktur. 2.7.1. Pendekatan Monolithic persamaan yang mengatur aliran dan perpindahan struktur diselesaikan secara bersamaan, dengan Metode Newton-Raphson atau fixed-point iterasi yang berbeda dapat digunakan untuk memecahkan masalah interaksi struktur fluida. Berdasarkan metode Newton-Raphson iterasi yang digunakan baik dalam monolitikdan dipartisi pendekatan. Metode Newton-Raphson memecahkan persamaan aliran nonlinear dan persamaan struktural di seluruh domain cairan dan padat. Sistem persamaan linear dalam iterasi Newton-Raphson dapat diselesaikan tanpa pengetahuan tentang Jacobian dengan metode iterative matrik. Sedangkan metode Newton-Raphson memecahkan aliran dan masalah struktural bagi negara di seluruh domain cairan dan padat, juga memungkinkan untuk merumuskan masalah interaksi struktur fluida sebagai sistem dengan hanya derajat kebebasan dalam posisi antarmuka sebagai diketahui. Dekomposisi domain ini mengembun kesalahan masalah interaksi struktur fluida menjadi ruang bagian yang berkaitan dengan antarmuka. Masalah interaksi struktur fluida maka dapat ditulis sebagai masalah menemukan akar atau masalah titik tetap, dengan posisi yang tidak diketahui.

2.8 ANSYS Simulation