DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
LEMBARAN PENGESAHAN DARI PEMBIMBING ii
LEMBARAN PERSETUJUAN DARI PEMBANDING iii
SPESIFIKASI TUGAS iv
LEMBARAN EVALUASI SEMINAR SKRIPSI v
KATA PENGANTAR vi
ABSTRAK vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xii
DAFTAR NOTASI xiv
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1 1.2
Perumusan Masalah 3
1.3 Batasan Maslah
3 1.4
Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat
4 1.6
Sistematika Penulisan 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA`
6
2.1 Perangkat Lunak Analisis Elemen Hingga
6 2.1.1 Perangkat Lunak Elemen Hingga Berbayar
7 2.1.2 Microsoft Visual Nastran 2004
8 2.2
Perangkat Lunak Sumber Terbuka Open Source Software 8
2.2.1 Perangkat Lunak Metode Elemen Hingga Berbasis
Open Source 9
2.2.2 Salome
10 2.2.3
Code Aster 11
2.2.4 Salome Meca
12 2.3
Metode Elemen Hingga 13
2.3.1 Matriks Kekakuan Elemen
14 2.3.2 Tipe – Tipe Elemen Dalam Metode Elemen Hingga
15 2.3.3 Penerapan Metode Elemen Hingga pada kasus
linier statis 16
2.3.3.1 Konsep Tegangan – Regangan 16
2.3.3.2 Pemilihan Elemen 22
2.3.3.3 Sifat Mekanik Bahan 24
Universitas Sumatera Utara
2.3.4 Penyelesaian Metode Elemen Hingga dengan Code Aster
27 2.4 Kait Crane hook
32 2.4.1 Tipe Crane hook
33 2.4.2 Tegangan pada Crane hook
35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 37
3.1 Instalasi Sistem Operasi Distro Linux
37 3.2
Instalasi Aplikasi Salome Meca 41
3.3 Simulasi
44 3.3.1
Spesifikasi Crane Hook 44
3.3.2 Simulasi Pada Salome-Meca
45 3.3.3
Simulasi Pada Microsoft Visual Nastran 2004 57
3.4 Diagram Alir Simulasi
62 3.4.1
Diagram alir simulasi dengan Salome Meca 62
3.4.2 Diagram alir simulasi dengan Microsoft Visual Nastran
64 3.5
Diagram Alir Peneltian 66
BAB IV HASIL DAN DISKUSI 68
4.1 Hasil simulasi Crane Hook dengan Salome Meca
68 4.2 Hasil simulasi Crane Hook dengan Microsoft Visual
Nastran 2004 70
4.3 Perbandingan simulasi Salome Meca dan Nastran
72 4.4
Diskusi 74
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
77
5.1 Kesimpulan
77 5.2
Saran 78
DAFTAR PUSTAKA xv
LAMPIRAN xvi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
HAL
Tab el 4.1 Perbandingan hasil Salome Meca dan Nastran
76
Tabel 4.2 Perbedaan proses simulasi Salome Meca dan Nastran
76
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 2.1 Microsoft Visual Nastran 2004
8
Gambar 2.2 Modul post-processing pada Salome 11
Gambar 2.3 Skema penyelesaian elemen hingga dengan salome dan Code Aster. 13 Gambar 2.4 Struktur rangka batang
13
Gambar 2.5 Diskritisasi benda pejal umum 14
Gambar 2.6 Elemen 1 Dimensi 15
Gambar 2.7 Elemen 2 Dimensi segitiga dan segiempat 15
Gambar 2.8 Elemen 3 Dimensi tetrahedra dan balok 16
Gambar 2.9 Tegangan yang berkerja pada suatu bidang 17
Gambar 2.10 Elemen Tetrahedron 4 titik nodal
.
23
Gambar 2.11 Elemen Tetrahedron 10 titik nodal 24
Gambar 2.12 Diagram tegangan-regangan 26
Gambar 2.13 Isi pada file comm 29
Gambar 2.14 Antarmuka EFICAS 30
Gambar 215 Format Eficas dan Format File Comm 31
Gambar 2.16 Crane hook 32
Gambar 2.17 Analisis elemen hingga pada crane hook 33
Gambar 2.18 Single hookkait tunggal 34
Gambar 2.19 Double hookkait ganda 34
Gambar 2.20 Kait mata segitiga 35
Gambar 2.21 Tegangan bending pada beam lengkung 35
Gambar 3.1 Tampilan pilihan instalasi 37
Gambar 3.2 Tampilan pilihan bahasa 38
Gambar 3.3 Tampilan pilihan lokasi waktu 38
Gambar 3.4 Tampilan pilihan susunan papan ketik 39
Gambar 3.5 Tampilan persiapan ruang disk 39
Gambar 3.6 Tampilan pengisian data pengguna 40
Gambar 3.7 Tampilan siap untuk diinstal 40
Gambar 3.8 Tampilan Proses Instalasi Sistem 41
Gambar 3.9 Tampilan Instalasi Selesai 41
Gambar 3.10 Mengunduh Salome-Meca 42
Gambar 3.11 Menuju ke direktori Salome-Meca 42
Gambar 3.12 Mengekstrak paket Salome-Meca 43
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.13 Pembukaan Salome Meca 44
Gambar 3.14 Antarmuka modul geometri 45
Gambar 3.15 Mengimport geometri dengan format STEP 46
Gambar 3.16 Geometri hook.STEP yang berhasil diimport 46
Gambar 3.17 Pembuatan grup pada face sebagai constrain area 47
Gambar 3.18 Pembuatan grup pada face sebagai load area 47
Gambar 3.19 Penentuan hipotesis dan algoritma mesh 48
Gambar 3.20 Hasil meshing dengan hipotesis automatic tetrahedron 49
Gambar 3.21 Wizard analisis lenear elastis 50
Gambar 3.22 Pemasukan data material properties awal 50
Gambar 3.23 Pemberian nilai pada area constrain 51
Gambar 3.24 Pemberian nilai beban tekanan 51
Gambar 3.25 Update mesh 52
Gambar 3.26 Antarmuka EFICAS 52
Gambar 3.27 Korelasi anatara EFICAS dengan Code Aster 54
Gambar 3.28 Setting parameter processor 55
Gambar 3.29 Melakukan penyelesaian analisis solving 55
Gambar 3.30 Antar muka Microsoft Visual Nastran 2004 57
Gambar 3.31 Import Geometri 58
Gambar 3.32 Mendefinisikan tumpuan dan beban 58
Gambar 3.33 Mendefinisikan Material Properties Nastran 59
Gambar 3.34 Menentapkan Ukuran Mesh 59
Gambar 3.35 Proses Meshing Nastran 60
Gambar 3.36 Pemilihan tipe analisis 60
Gambar 3.37 Post-Processing Nastran 61
Gambar 3.38 Diagram Alir Simulasi Dengan Salome Meca 62
Gambar 3.39 Diagram Alir Simulasi dengan Microsoft.VisualNastran 2004 64
Gambar 3.40 Diagram Alir Penelitian 66
Gambar 4.1 TeganganVon -Misses Crane Hook menggunakan Salome Meca 68
Gambar 4.2 Letak titik kritis pada crane hook menggunakan Salome Meca 69
Gambar 4.3 Tampilan nilai Displacement pada crane hook menggunakan
Salome Meca 70
Gambar 4.4 Tegangan Von Mises pada Crane Hook menggunakan
Microsoft Visual Nastran 71
Gambar 4.5 Lokasi titik kritis pada crane hook mengguanakan Microsoft
Universitas Sumatera Utara
Visual Nastran 71
Gambar 4.6 Displacement pada Crane Hook menggunakan Microsoft Visual
Nastran 72
Gambar 4.7 Daerah tumpuan dan daerah baban 75
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
σ = tegangan normal Nm
2
F = gaya yang bekerja tegak lurus terhadap potongan N
u x = fungsi peralihan elemen
{ }
= vektor kolom
[ ]
k
= matriks kekauan elemen {σ } = vektor tegangan
τ = tegangan geser Nm
2
V = komponen gaya yang sejajar dengan bidang elementer N
A = luas bidang m
2
σ
x
= tegangan normal yang bekerja pada bidang x Nm
2
σ
y
= tegangan normal yang bekerja pada bidang y Nm
2
σ
z
= tegangan normal yang bekerja pada bidang z Nm
2
τ
xy
= tegangan geser yang bekerja pada bidang normal x dalam arah y Nm
2
τ
xz
= tegangan geser yang bekerja pada bidang normal x dalam arah z Nm
2
τ
yz
= tegangan geser yang bekerja pada bidang normal y dalam arah z Nm
2
E = modulus Young MPa
{ ε} = matrik kolom regangan
[d] = matrik operator dengan peralihan
{u} = matrik kolom peralihan
δ = pertambahan panjang total mm
L = panjang mula – mula m
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Crane Hook adalah alat pengait yang tardapat pada pesawat angkat crane. Crane Hook harus dirancang dengan memperhitungkan secara detail baik mengenai faktor
keamanan, lokasi tegangan kritis maupun displacement yang terjadi ketika pembebanan berlangsung. Untuk menganalisisnya perlu dilakukan simulasi elemen
hingga. Selain software analisis elemen hingga berbayar terdapat software analisis elemen hingga yang tidak berbayar yakni yang berbasis open source. Salah satunya
adalah Salome Meca. Crane Hook yang disimulasikan mengunakan Salome Meca dibandingkan hasilnya dengan hasil simulasi Microsoft visual Nastran 2004 yang
berbayar, sehingga diperoleh perbandingan tegangan von mises 164,51 MPa banding 174 MPa dan perbandingan displacement adalah 0,679 mm banding
0.746 mm. Lokasi tegangan kritis terjadi pada daerah perut dalam hook bagian atas sedangkan displacement maksimum terjadi pada bagian bawah sebelah ujung hook.
Hasil simulasi kedua perangkat lunak tersebut tidak jauh berbeda.Nilai tegangan von mises berada di bawah kekuatan tarik material hook yakni 710 MPa. Faktor
keamanan yang diperoleh adalah 4 empat, sehingga desain hook adalah aman. Dan Salome Meca adalah perangkat lunak analisis elemen hingga yang dapat
digunakan sebagai alternatif dari perangkat lunak analisis elemen hingga berbayar.
Kata kunci : Crane Hook, elemen hingga, simulasi, open source, Salome Meca.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
