Kategori: Mesin

Metode Elemen Hingga pada Thrust Element dengan Matlab

Metode Elemen Hingga, 26.11.2012, T. Mesin – S1

Materi UTS yang lalu sampai kekakuan pegas dan kali ini kita mulai masuk ke bidang struktur, khususnya thrust element. Batang ini hanya menerima tegangan tarik dan tekan saja, tidak ada gaya geser dan bending. Banyak dimanfaatkan sebagai penyangga pada jembatan (berupa tali atau kolom). Di bawah ini contoh kasus yang akan kita selesaikan dengan metode elemen hingga.

Elemen 1 dan 2 memiliki luas penampang dan modulus elastisitas yang sama berturut-turut 30.000.000 psi dan 1 in2 sementara elemen 3 E sebesar 15.000.000 psi dan A3 = 2 in2. Berapakah: a) Matriks kekakuan K (General Stiffness Matrix) b) Pergeseran titik 2 dan 3? Dan c) Gaya reaksi di titik 1 dan 4.

Dari matriks-matriks kekakuan k di atas dirakit menjadi K:

Dan karena tidak ada pergeseran di titik 1 dan 4 maka diperoleh persamaan berikut ini:

Buka Matlab Anda, masukkan k (untuk elemen 2) dan d (defleksi titik 2 dan 3). Pada command window masukan instruksi:

Diperoleh pergeseran di titik 2 sebesar 0.002 in dan titik 3 0.001 in. Untuk memperoleh gaya di titik 4 gunakan persamaan umumnya. Masukan K dan D yang menyatakan berturut-turut matriks kekakuan umum dan pergeseran titik-titiknya.

Diperoleh gaya reaksi di titik 1 sebesar 2000 lb ke arah kiri dan di titik 4 sebesar 1000 lb ke kiri. Jangan lupa mengalikan dengan 1000000 pada matriks kekakuannya (biasanya mahasiswa lupa).

Materi Ujian Tengah Semester Metode Elemen Hingga

Metode Elemen Hingga, 05.11.2012, T. Mesin S1

Berikut ini gambaran soal UTS Metode Elemen Hingga Teknik Mesin UNISMA (bae banget ya .. J). Buat programnya dalam bahasa Matlab, jika suhu atas, bawah, kiri dan kanan dimasukan suhu, akan diketahui Matriks suhunya disertai suhu pada titik-titik dalam Mesh itu (T1, T2, T3, T4, T5 dan T6).

Coba buat dengan disertai GUI jika mampu ( .. kyk pergi haji aja J), atau secara text-based juga tidak apa-apa. UTS nanti formasi nomor suhu, besar suhu, kemungkinan berbeda-beda tiap siswa. Lihat tulisan terdahulu untuk mengerjakannya.

Merancang Apliksai Sederhana Perhitungan Kalor dgn Matlab

Metode Elemen Hingga, 29.10.2012, Tek Mesin S1

Setelah pada pertemuan sebelumnya kita membuat aplikasi perhitungan suhu suatu bidang dua dimensi dengan console (text-based), sekarang kita coba untuk membuat aplikasi yang berbasis Graphical User Interface (GUI). Untuk mempraktekannya download gambar berikut ini.

Kemudian pada command window ketik guide. Rancang disain seperti di bawah ini:

Gunakan teknik yang telah dijelaskan pada pertemuan yang lalu untuk menghitung nilai empat suhu di tengah jika atas, bawah, kiri dan kanan diberi suhu. Jika dijalankan hasilnya kira2 seperti di bawah ini.

Membuat Program Perhitungan Suhu

Jika hitungan matematis sudah berjalan dengan normal di ‘Command Window’, kita akan membuat aplikasinya. Aplikasi pertama berbasis Konsol (Command prompt)/DOS. Ketik nama program di ‘Command Window’, misalnya ‘kalor’ >> Edit kalor. Ketika ada peringatan bahwa nama tersebut tidak ada berarti kita tekan ‘Yes’.

Berikutnya Anda masuk ke Editor M-File (M-File Editor) tempat dimana kode program dibuat. Kita akan membuat program dengan masukkan suhu bagian atas, kanan, kiri, dan bawah. Jika dieksekusi, akan keluar informasi kalor di titik 1, 2, 3, dan 4. Masukan kode program berikut ini:

  1. function y=kalor()
  2. Qatas=input(‘Masukkan suhu bagian atas : ‘);
  3. Qbawah=input(‘Masukkan suhu bagian bawah : ‘);
  4. Qkiri=input(‘Masukkan suhu bagian kiri : ‘);
  5. Qkanan=input(‘Masukkan suhu bagian kanan : ‘);
  6. Q=[-1*(Qbawah+Qkiri); -1*(Qbawah+Qkanan);-1*(Qkanan+Qatas);-1*(Qatas+Qkiri)]
  7. M=[-4 1 0 1; 1 -4 1 0;0 1 -4 1;1 0 1 -4]
  8. T=inv(M)*Q
  9. pause

Baris kedua – lima bermaksud mengambil masukan kalor yang menempel di pinggir kotak, yang kemudian dikumpulkan dalam satu matriks Q dengan mengkonversi dari kombinasi kiri, atas, bawah, dan kanan. Baris 7 memasukan matriks kalor, dilanjutkan dengan menghitung Matriks suhu di baris 8. Hasilnya sebagai berikut:

>> 200

 

ans =

 

200

 

>> kalor

Masukkan suhu bagian atas : 300

Masukkan suhu bagian bawah : 500

Masukkan suhu bagian kiri : 400

Masukkan suhu bagian kanan : 200

 

Q =

 

-900

-700

-500

-700

 

 

M =

 

-4 1 0 1

1 -4 1 0

0 1 -4 1

1 0 1 -4

 

 

T =

 

400.0000

350.0000

300.0000

350.0000

 

 

 

 

Menghitung Kalor dengan Finite Elemen Hingga

Metode Elemen Hingga, Tgl. 15.10.12, Lab Software

Metode Elemen Hingga (Finite Element Method) merupakan metode komputasi yang membagi suatu bidang yang akan diukur tegangan, suhu, arus, debit, dan sejenisnya, menjadi bagian-bagian kecil yang sederhana. Misalnya kita akan melihat suhu di titik-titik tertentu suatu bangun di bawah ini:

Dengan persamaan kalor dihasilkan matriks persamaan sebagai berikut, analisa sendiri ya mengapa bisa begitu?

Untuk menghitung T1 hingga T4, cara mudahnya adalah membentuk matriks agar bisa diolah langsung dengan menggunakan Matlab.

  1. >> M=[-4 1 0 1; 1 -4 1 0;0 1 -4 1;1 0 1 -4]
  2. >> Q=[-900;-700;-500;-700]
  3. >> T=inv(M)*Q

    T =

    400.0000

    350.0000

    300.0000

    350.0000

Baris 1 merupakan matriks kalor tersebut, baris 2 matriks suhu, dan baris 3 adalah menghitung Suhu di tiap titik, dimana T1, T2, T3, dan T4 berturut-turut dari kolom 1 hingga kolom 4.

Pemrograman Matlab

Matlab sudah lama dikenal sebagai bahasa pemrograman untuk teknik. Bahasa ini dibutuhkan oleh para insinyur yang merasa perlu bantuan komputer dalam melakukan komputasi. Salah satu keunggulan dari bahasa ini adalah kesederhanaannya dimana alur logika menjadi hal utama dibanding prosedur dan tata tulis yang terkadang membuat frustasi. Beberapa baris pada bahasa Matlab mungkin bila dikerjakan dengan bahasa yang lain membutuhkan jumlah baris yang lebih banyak.

Berikut ini contoh program sederhana untuk menghitung faktorial sebuah bilangan. Kita diminta memasukkan bilangan yang akan dicari faktorialnya, kemudian setelah menekan enter, diperoleh hasil perhitungan faktorialnya. Program masih berbasis text based. Buka M-file editor, dengan cara mengklik file-new-Blank M-file. Ketik instruksi berikut ini:

Gambar di atas merupakan program menghitung faktorial menggunakan M-file editor. Jalankan dengan mengetik faktorial pada command window. Jika dijalankan anda diminta memasukkan bilangan dan hasilnya adalah hasil faktorial dari bilangan itu.

>> faktorial

Masukkan Bilangan =4

 

faktorial =

 

24

 

Latihan Pra UAS

Menggambar 3D Bentuk Sederhana. Misal kita akan menggambar bentuk berikut ini:

  1. Pilih “new” ISO A3.
  2. Masuk ke jendela “Model”
  3. Klik View – 3D view – SE Isometric
  4. Bentuk di atas adalah setengah lingkaran diextrude terlebih dahulu. Buat terlebih dahulu koordinat yang sesuai (rotasi terhadap x), klik Tools – New UCS – X
  5. Gambar arc hingga membentuk setengah lingkaran. Pilih view – Front. Pilih Center – Titik awal – Titik akhir.

  6. Gunakan perintah OFFSET , dengan mengklik Object – ketik jarak offset (misalnya 20) – klik arah offset-nya (keluar atau ke dalam). Dilanjutkan dengan menutup bagian bawah menggunakan garis.

  7. Berikutnya lakukan modifikasi dengan “Extrude”. Ketik extrude atau Klik Draw – Solid – Extrude. Tetapi sebelumnya garis2 itu dibuat menjadi satu lewat command “region” . Pilih bagian2 yang akan digabung. Jika sudah selesai lakukan extrude dengan ketebalan tertentu, misalnya 200.

  8. Berikutnya membuat lubang atas, pertama-tama ubah lagi posisi koordinatnya, putar balik sumbu-x, atau untuk kembali ke posisi mula2 klik pilihan “World”. Pilih bidang pandangan atas: Views – 3DViews – Top. Buat lingkaran di tengah-tengah dari garis vertikal.

  9. Untuk membuat lingkaran tepat di tengah-tengah, bisa kita gunakan garis bantu, dan saat memilih center lingkaran, pilih “Midpoint” pada SNAP. Kembali ke View – SE Isometic, buat extrude pada lingkaran setinggi mungkin. (Garis bantu mungkin bisa dihapus).

  10. Untuk membuat lubang dapat kita gunakan SUBTRACT (pengurangan), dengan bagian yang dikurangi adalah bangun pertama. Ketik SUBTRACT atau Klik Modify – Solid Editing – Subtract. Klik bangun Pertama, enter, klik bangun kedua, enter, maka dihasilkan bentuk di bawah ini.

  11. Lanjutkan.

     

     

     

Tugas Komputer II: AutoCAD

Berhubung kesulitan dalam memberi nilai di Ujian Akhir Semester (UAS) nanti, maka ujian akan dilaksanakan lebih awal yang akan dilaksanakan tiap minggu sampai pelaksanaan UAS. Tiap minggu beberapa orang siswa 1 – 8 orang melaksanakan ujian. Soal – soalnya dapat dilihat di bawah ini, dengan tiap siswa berbeda soalnya. Gunakan ukuran sendiri tetapi buat garis ukur lengkap. Pandangan yang digunakan pandangan Amerika. Termasuk juga gambar tiga dimensinya.

Gambar mana yang harus dibuat akan saya berikan secara acak, coba gambar beberapa bentuk agar mengetahui kesulitan-kesulitan yang akan dihadapi nanti.

 

Merubah/Konversi Gambar 3D Menjadi 2D (Drafting) pada AutoCAD

 

 

Seperti CATIA dan SolidWork, AutoCAD juga sanggup merubah gambar 3D menjadi 2D walaupun sedikit lebih rumit (tidak otomatis). Tidak ada instruksi khusus yanglangsung mengkonversi 3D menjadi 2D melainkan melalui beberapa fungsi khusus.Misalnya gamba berikut ini:


Langkah yang dianjurkan adalah mengetik command tilemode yang dilanjutkan denganmemberi nilai nol. Berikutnya adalah menghapus dengan command erase dan all. Berikan satuan (command: unit) apakah mm atau inchi, serta ukuran kertas berikan, misalnya A4: 0,0 dan 210,297.

Untuk memberikan tampilan pada kertas lebih dari satu (depan, samping dan atas)gunakan comman mview dan Anda akan diminta mengisi:

  • Jumlah layer, misal 4
  • First corner, misal 10,10
  • Opposite corner, misal @277,190

Hingga dihasilkan gambar berikut.


Sebelumnya harus terlebih dahulu dilakukan manipulasi dengan command: mspace dengan mengambil top, front, right dan se isometric agar dihasilkan gambar seperti diatas. OK, Selamat mencoba.

IELTS

We have already known TOEFL as Test of English as Foreign Language, but now The International English language Testing System is a standard of English as well. Instead of listening, structure and reading comprehension, IELTS devide the test into: Listening, Reading, Writing and Speaking. From zero to nine, the score of IELTS is average of that test sessions. For example, I’ve got 6.0 band (overall) that consist scores of Listening, Reading, Writing and Speaking: 5.5, 6.0, 6.0, and 6.0 consecutively.

The range between each band is only 0.5, so we never heard IELTS score 5.25. IELTS gave a name for each band 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9 as:

          0. : Did not attempt the test
  1. : Non User
  2. : Intermittent User
  3. : Extremely Limited User
  4. : Limited User
  5. : Modest User
  6. : Competent User
  7. : Good User
  8. : Very Good User
  9. : Expert User

The band 5.5 is called Nearly Competent User with word “Nearly”. If you want to study abroad, you must take IELTS Academic Test instead of General Test. For the social studies e.g. Law, Language, Nursery, Medical, Farmacy, and so on, you must reach band 7.0 in most universites, but for engineering sometimes band 5.5 is allowed, but becareful, the administrator also see the band for each sesion test. It is save if you got writing and speaking sessions at least 6.0 because some universities, e.g. University of Technology Sydney, gave the requirements IELTS band 5.5 but score for Writing and Speaking no less then 6.0.

Bongkar CVT

Setelah tiga tahun berjalan, akhirnya saatnya skywave-ku berganti v-belt dan roller. Harga keduanya lumayan mahal 145 ribu + 110 ribu. Terus terang, membongkar rumah v-belt (CVT) skywave cukup menjengkelkan karena selain mur baut yang berjumlah belasan, banyak bagian lain yang harus dilepas juga.

Sayang, setelah dipasang, CVT lupa dibersihkan sehingga masih terdengan “squeek” akibat sedikit selip pada v-belt saat torsi tinggi atau menerima kejuatan. Friends, ada yang bisa memberi saran, menyemprotkan cairan pembersih CVT (dijual bebas) tanpa melepas tutup CVT seperti pada MIO atau adiknya skywave (Skydrive) yang tinggal melepas atasnya saja L.

Workshop UNISMA

Maraknya berita walikota Solo yang menggunakan mobil rakitan SMK membuat saya berkunjung ke workshop Teknik Mesin Universitas Islam 45 Bekasi (UNISMA) yang berlokasi di belakang FKIP, walaupun masih dalam keadaan cuti tahunan. Beberapa fasilitas yang ada lumayan lengkap, baik untuk produksi, otomotif, ilmu bahan hingga laboratorium Disain. Berbeda dengan SMK yang mendapat bantuan dari pemerintah, UNISMA Bekasi menyediakan peralatan yang ada secara mandiri yang sebagian besar diperoleh dari hasil riset dosen maupun tugas akhir/skripsi para mahasiswa baik jenjang D3 maupun S1.

    Otomotif sebagai salah satu cabang teknik mesin yang paling banyak diminati mendapat perhatian penuh dari jurusan teknik mesin UNISMA Bekasi. Tersedia tiga mobil yang siap “diobrak-abrik” baik untuk praktikum maupun tugas akhir/skripsi. Selain itu tersedia pula mesin uji yang berteknologi terbaru (EFI) serta satu Gokart yang biasa digunakan mahasiswa untuk berbalap ria. Untuk membuat suatu inovasi, terpaksa dibutuhkan beberapa mesin produksi seperti bubut, las dan beragam alat uji misalnya uji kekerasan, tarik, dan sebagainya. Beberapa hasil modifikasi dapat dilihat di workshop dan beberapa di antaranya sudah dilombakan (lomba modifikasi).

    Untuk menghasilkan suatu produk baik barang jadi maupun modifikasi tentu saja diperlukan perencanaan baik berupa hitung-hitungan maupun gambar teknik. UNISMA menyediakan sejumlah komputer dengan teknologi terbaru (core i3 dengan vga hampir 2 Gb) disertai berbagai software pendukungnya seperti CATIA, Solidworks, AutoCAD, CFDesign, 3Dmax, dan lain-lain.

Salah satu keunggulan software disain sekarang adalah selain membantu membuat gambar teknik, ternyata ikut membantu dalam perhitungan dan pengujian. Sehingga untuk menguji suatu spesimen cukup diperlukan simulator Wind Tunnel tanpa menggunakan Wind Tunnel sungguhan. Tentu saja diperlukan latihan menggambar 3D yang saat ini sangat dibutuhkan oleh industri di sekitar UNISMA, dan kalau Anda mahir bisa diteruskan ke pembuatan Animasi yang sangan menarik.

Competitive Research Grant Presentation

Dikti does not support the Young Lecturer Research grant anymore, but it still supports the Competitive research grant. It is difficult to get this grant because we have to present our research proposal first. On 5 December 2011, I presented my research proposal at Educational University of Indonesia (UPI) Bandung. My Research Proposal has a title “The evaluation and optimation of gas station building in Bekasi by using genetic algorithm”.


There were two group who would present the proposal: Main group and Guiding group. My university was member of guiding group that must be guided by other universities. Our group consists of 17 universities. Every leader of research presented for about 10 minutes before asked more about her/his research proposal by the interviewer, Mr Anton and Mrs Nenden.


After waiting for about 45 minutes, I presented my research proposal in front of other participants. I must reduced my power point because every presenter only needed 10 minutes. I must waited two other speakers before asked with so many questions. The first interviewer asked me whether my proposal was for competitive or fundamental grant. I was very surprised when listened that question. Fortunately, after little explanation about the content of my research proposal, he said that it was only wrong title, not wrong proposal. The second interviewer, Mrs Nenden, only asked simple and easy question about what research that I have done. I explained about my last research such as attendance system, engineering calculation, and so on. When all participants finished, I was disappointed because my watch showed that I miss my train to Yogyakarta, but I was very happy when my wife phoned me and said if our tickets were bought back by our national train department.

Interested again in Pencils

After filling a portofolio form of lecturer certification, I feel free now. I took a trip around Yogyakarta, and after buying a lot of book at gramedia Yogyakarta, I try to enhance my writing skill in in English. It is about pencil, the oldest tool for modern writing. You have used it when studying at elementary school.

In nineteen century, the philosophers  David Henry Thoreou developed pencil by his family manufacture. He separate pencil according to hardness and carbon contain in number 2, 3, 4, and so on. But the production stopped when England had found a big graphite resources which is a main component of pencils.

One advantage in using pencil is we can erase if we have an error on our writing. Of course we can use eraser for pen, but it leaves a stain in the paper, and sometime can break the paper. The pencil is appropriate for children who learn writing. It also has no dangerous liquid in ink as a mixture.

Now I always use pencil when taking an IELTS course at PPB UGM Yogyakarta. I do not know why I love pencil now. When I write something using a pencil, I can express my emotion and of course I use it for TOEFL and IELTS exam.

About Rp. 1 Billion/Person for Ph.D Dikti Scholarship

On 6-7th October 2011 some university in Australia gave presentation about their university at language education center of gadjah mada university (PPB UGM). The university are Curtin, Sidney, Adelaide and many more. After they had presented, the Dikti staff, Mrs Merry, gave an explanation about the scholarship. She explained why Dikti, the government institution which has a highest authority of high education, give 1,000 place for scholarship to study in Australia.

The English course at PPB UGM now is for second time (Batch – 2). From this course Dikti hope all of participants pass the IELTS score above 6.0, because some university require IELTS score 7.0. Fortunately, some subject (it my subject :)), only require minimum IELTS scor 6.0 and Mrs Merry, as an agent for scholarship in Australia, give dispensation if some one who participate in this course have IELTS score only 5.5, but he/she have to attand to 10 weeks IELTS course held by INSEARCH. Fortunately it’s free. At the end of speaking Mrs merry said that if you have finished your study by Dikti scholarship, you must go back to Indonesia, because one person for Ph.D degree, our government needs Rp. 1 Billion.