Singkat cerita, ada kemungkinan deformasi pada suatu equipment, karena supporting/foundation yang kurang bagus (katakanlah masalah ini ditemukan saat equipment sudah in service) sehingga harus dianalisa secara FEA untuk membuktikan kelayakan equipment to use as is. Setahu saya, secara manual standard equation tidak praktis lagi untuk analisa detail seperti ini. Dengan pembuatan modelling 3D dalam autocad untuk equipment (tangki or pressure vessel), nantinya akan digunakan pada analisa finite element. Modelling tsb akan disimpan sebagai *.DXF di Autocad untuk diimport saat running FEA software. Namun saya menemukan kendala dalam formatting object di Autocad tsb, sebagai berikut;

Tanya – Edfarman

Singkat cerita, ada kemungkinan deformasi pada suatu equipment, karena supporting/foundation yang kurang bagus (katakanlah masalah ini ditemukan saat equipment sudah in service) sehingga harus dianalisa secara FEA untuk membuktikan kelayakan equipment to use as is. Setahu saya, secara manual standard equation tidak praktis lagi untuk analisa detail seperti ini.

Dengan pembuatan modelling 3D dalam autocad untuk equipment (tangki or pressure vessel), nantinya akan digunakan pada analisa finite element. Modelling tsb akan disimpan sebagai *.DXF di Autocad untuk diimport saat running FEA software. Namun saya menemukan kendala dalam formatting object di Autocad tsb, sebagai berikut;

Apa format 3D object yang tepat di Autocad agar setelah diconvert (save as) ke *.DXF file, akan terbaca sebagai membran/surface 3D di FEA softwarenya? Material karakteristik, jumlah elemen & thickness dari membran/shell tsb akan di-specify di FEA software.

FEA software yang digunakan nantinya adalah STAAD PRO (or MSC Nastran).

Terimakasih sebelumnya untuk sharing dari rekan yang punya experience dan knowledge ttg hal ini.

Tanggapan 1 – Arief Prasetyo

Pak ‘EDF’,

mungkin saya hanya share pengalaman selama memakai FEA. Biasanya saya prefer hanya transfer elemen garis/wire dari autoCAD ke FEA software (MSC Nastran).

Nanti setelah di MSC Nastran, elemen2 garis yg membentuk 3D tsb kita utak-atik menjadi elemen bidang/plane dan/atau diteruskan kemudian menjadi elemen solid/volume. tapi mungkin itu hanya salah satu cara utk ‘mengakali’.

Pak. semoga membantu.

Tanggapan 2 – Hadi subiantoro

saya nambahin aja…berdasarkan pengalaman biasanya untuk file file yg akan di proses simulasi biasanya mengunakan extensionnya .STL. (stelioritograph..kalo ngak salah nulis).. jadi kalo kita buat modeling 3Dmodeling ..kita save as aja ke STL… baru input ke sofwear simulasinya… kebeneran saya pake NX-Nastran untuk simulassi gaya.. dan untuk Solidification pake AFS…

Tanggapan 3 – Ronny Hendra

Coba liat aja di help-nya pak, MSC Nastrannya prefer-nya apa. Saya pribadi pernah memakai solidworks sebagai pembuat bendanya dan mengkonvert-nya langsung ke MSC Nastran (karena di solidworks sudah ada button khusus utk konvert ke MSC Nastran) dan si MSC-nya bisa langsung kenal kok, kita tinggal define material dan kondisi batasnya aja. Tapi saya nga tau kalo pake Autocad. Coba liat help-nya Pak.

Smoga membantu.

Tanggapan 4 – Teguh Santoso

File dari autocad berupa *.dxf bisa diimport ke MSC Nastran sebagai geometri. Jumlah mesh dalam satu kurva masih harus didefinisikan ulang sebelum diconvert ke finite element model. Terkadang file dxf tersebut tersegmen segmen menjadi kurva banyak sekali, tetapi masih sangat membantu untuk membentuk geometri awal. Dari file dxf, nastran akan membaca sebagai bentuk geometri yaitu kurva, point, dan surface. Ini belum finite model pak. Kalau yang diinginkan model plate/membran maka propertinya harus didefinisikan yaitu tebal dan jenis materialnya, barulah digenerate model element hingganya dari bentuk geometri yang ada (surface). Masukkan kondisi constraint dan loadnya…tinggal run static atau dinamik…Untuk solid modeling pada MSC Nastran lebih mudah dengan bantuan solidedge atau solidwork terutama pada bagian sambungan sambungan dimana nastran tidak dapat melakukan triming atau joining.

Mudah-mudahan membantu…

Tanggapan 5 – Harmanto Soebawi

Sekedar urun rembug, Mas…

1. AutoCAD memang tidak untuk Finite Element Modelling. Pertama: karena keterbatasan dia ‘mempermainkan’ memory komputer sehingga lamban untuk 3D modelling.

2. Biasanya CAD yang dipakai untuk modelling FEA itu mengandung option-option untuk mengubah ‘part’ menjadi ‘elemen’ dan langsung dapat dibuat konstrain atau katakanlah diberi gaya (force). Ini sudah banyak banyak dibahas diforum ini sebelumnya, dulu ada software namanya Femap, kalau untuk komputer yang memorynya kecil, dia paling afdol.

3. Setelah pemodelan, yang paling pentingnya sebetulnya adalah mendistribusikan gaya-gaya (force), besar maupun arahnya. Kalau vesselnya sudah terdistorsi, distorsinya itu dapat dibuat sebagai ‘Load’, tetapi harus diingat kalau distorsinya terjadi sedikit-demi sedikit berdasar waktu, sama distorsi yang tiba-tiba itu pemodelannya laen. Jadi berapa distorsi atau defleksinya itu tidak bisa dibuat ‘asumsi’ atau ‘katakanlah’, tetapi harus ‘diukur’ dulu.

4. Support yang tidak sudah tidak baik juga harus ditentukan pemodelannya, apakah masih berlaku sebagai fixed support, atau degree of freedomnya nambah atau dimodelkan sebagai pegas.

5. Untuk vessel yang sudah dimakan usia, karakter material dan dimensi juga harus dilakukan koreksi dari yang tertera di buku-buku.

6. Dan yang berikutnya adalah Acceptance Criteria. Kriteria apa yang bisa dipakai untuk justify Vessel itu masih bisa dipakai, kemudian baru memilih metoda FEA dari Nastran yang hendak kita pakai. Nastran sendiri banyak memakai metoda dan solusi = ‘Banyak Jalan ke Roma’.

Demikianlah.

Tanggapan 6 – amal ashardian

Kalau dari AutoCAD, setelah digambar sebagai solid, kemudian di export dalam bentuk *.sat pak.

File *.sat ini bisa dilanjutkan dalam macam macam FEM program, misal Ansys, Abaqus, dll.

cuman masalah utamanya meshing nya biasanya jadi masalah, beberapa bentuk misal sudut yang tajam, pelat yang tipis, dll akan menimbulkan kesulitan dalam meshing

Jadi kalau dari AutoCAD perlu diperhatikan bentuk bentuk solidnya, kalau perlu bentuk/ kontur yang rumit dipecah pecah menjadi volume solid sendiri yang lebih sederhana,

Meshing ini juga nantinya menentukan ketepatan hasilnya.

nantinya dalam program FEA bisa di-glue

Cuman apapun FEA itu cuman aproximation, bagian yang sederhana dan bisa dikalkulasi secara manual, harus diitung juga, nantinya buat justify.. akan ke-valid-tan model nya.

Tanggapan 7 – Henry Ako

Sedikit menambahkan,

Saya setuju, kalau perhitungan yang bisa diprediksi manual, lebih praktis dilakukan dengan manual saja.

Untuk kondisi struktur dan beban yang kompleks serta untuk kepentingan safety/cost FEA untuk saat ini salah satu solusi yang bisa digunakan. Solusi untuk meshing, dari sekian banyak FEA software i.e. ansys, abaqus, ls dyna, nastran, etc. Software2 ini emang kebanyakan diperuntukkan sebagai postprocessing. Adapun preprocessornya ada tp ngak optimum dibuat, hal ini dipertimbangkan karena faktor keterbelian, dimana harganya spy ngak terlalu tinggi akhirnya. Solusinya, beberapa perusahaan mengembangkan preprocessor yang bisa menyelesaikan masalah meshing untuk struktur yang perlu ketelitian yang tinggi, i.e. Truegrid (www.truegrid.com), Hypermesh (www.altair.com) atau lainnya. Kebetulan saya kenal yang dua ini saja. Saat ini saya menggunakan LS Dyna sebagai post processor dan Truegrid sbg preprocessor. Kata orang, hypermesh lebih flexibel lagi dibandingkan Truegrid, jadi model2 dari solid modeler i.e. autocad, solidworks, catia, proengineer bisa diakomodasi untuk meshing yang bagus.

Faktor lain yang ngak kalah pentingnya adalah:

a. Hardening rule yang digunakan, i.e. Ludwik, Voce rule, Swift etc. Kalau bisa lakukanlah test tarik dengan material yang akan dianalisa, terutama struktur yang kritis. Saya sendiri menggunakan voce rule karena sangat akurat dalam memprediksi flow stress di daerah plastis. Jangan terlalu percaya sama data base di FEA software. Di software2 itu hanya menampilkan material yang sering digunakan saja. Untuk lebih lanjut, baca buku Lemaitre Caboche (Mechanics of Solid, kata orang Perancis, ini ‘Alkitabnya’ orang Mechanics).

b. Yield criterion,

untuk bidang FEA dan plasticity, faktor ini yang sangat2 hangat dibicarakan hingga sekarang. FYI, belum ada satupun yield criterion yang 100% memprediksi yield criterion material baik itu baja atau alumunium. Rekomendasi saya untuk baja yang paling bagus sekarang ini adalah YLD93 dari Barlat yang biasa dikenal weak testure model (kalau ngak tahu, praktisnya pakai Anisotropi Hill criterion
tahun 1989), untuk material yang sangat anisotropic spt alumunium (ortotropic) rekeomendasi saya YLD2003 dari Aretz (pengembangan dari Barlat model 96) yang biasa dikenal strong texture model.

c. Flow rule

Kalau prinsip ini ngak dikenal, baca buku non linear FEA atau yang paling gampang bukunya G.E. Dieter (Physical Metallurgy). Dieter ini orang yang kuat di bicang mechanics dan physical metallurgy.

Saya tidak akan menjudge software mana yang harus digunakan. Silahkan anda pilih sendiri. Pertimbangan yang bisa saya berikan, coba lihat apakah struktur yang dianalisis itu hingga pada daerah plastis, nah sekarang kalau analisis hingga daerah plastis harus menggunakan analisis non linear (plastis). Periksa apakah software tsb akurat menganalisis hingga daerah plastis!

Tanggapan 8 – amal ashardian

Apa Pak Henry sekarang akrap dengan Hypermesh?? …

kalau boleh nanti kalau pulang, saya ingin mampir…..