Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Functionally Graded Material (FGM) adalah salah satu material yang akhir-akhir ini banyak diminati oleh banyak peneliti, terlebih khusus dalam bidang teknik karena diklaim merupakan material yang dapat tahan dalam lingkungan suhu tinggi. Material FGM ini tersusun dari dua atau lebih jenis material yang secara kontinu bergradasi searah ketebalan struktur. Pada umumnya penyusun material ini yaitu keramik pada bagian atas struktur dan metal pada bagian bawah struktur, dimana keramik merupakan material tahan terhadap suhu tinggi dan metal merupakan material yang fleksibel dan kuat terhadap beban mekanis. Elemen DKMQ merupakan elemen yang yang diklaim merupakan elemen yang konvergensinya sangat prima baik digunakan untuk menganalisis pelat tebal maupun pelat tipis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perilaku konvergensi dari elemen DKMQ pada pelat Functionally Graded Material (FGM) pada studi kasus statik, getaran bebas, tekuk, dan tekuk termal. Hasil non-dimensional perpindahan, frekuensi natural, beban tekuk kritis, dan suhu tekuk kritis kemudian dibandingkan dengan hasil referensi dari literatur terkait. Dan hasilnya elemen DKMQ memberikan hasil yang baik dan konvergen pada pelat FGM untuk analisis statik, getaran bebas, tekuk pelat, dan tekuk termal.

---

Functionally Graded Material in one type of material that is currently often discussed in the civil engineering field, because it is claimed as the material that can resist the high-temperature environment. FGM is consist of two or more material that continuously changed along the thickness direction of the structure. FGM is often formed by ceramic at the top of the structure that can resist the hightemperature environment and metal at the bottom of the structure that flexible and

can resist the mechanical load. DKMQ Element is claimed as the element that gives a good convergence to analyze a thick plate and also a thin plate. The purpose of this research is to study the convergence behavior of the DKMQ element in Functionally Graded Material plate on static, free vibration, buckling, and thermal buckling case. The result of the non-dimensional displacement, natural frequency, critical buckling load, and critical temperature buckling load result will be compared to the reference. And the DKMQ element gives a good result and convergence for static, free vibration, buckling, and thermal buckling case on FGM plate.

"

"ABSTRAKMetode Elemen Hingga adalah salah satu metode numerik, yang metode pendekatannya dengan mendiskritisasi suatu struktur menjadi elemen-elemen yang sederhana. Elemen-elemen ini dirakit kembali dan diharapkan mendekati sifat-sifat struktur yang sebenarnya (Geometri, kekakuan, energi dan medan lendutan). Dalam tesis ini akan dibahas tentang analisa dinamik getaran bebas terhadap elemen Discrete Kirchhoff Mindlin Quadrilateral 24 d.o.f. (DKMQ24). Elemen ini terbukti ketangguhannya pada analisa statik. Pada analisa dinamik ini, diharapkan juga mempunyai penampilan yang sama. Dan penerapan stabilisasi Mac Neal untuk menyempurnakan/menghilangkan Spurious Mode yang terjadi, pada elemen cangkang DKMQ24 (Discrete Kirchhoff Mindlin Quadrilateral 24) yang dikembangkan oleh Katili. [Ref K3]. Karakteristik utama elemen DKMQ24 ini adalah : 1. Bentuk geometri suatu cangkang diwakili oleh sekumpulan elemen quadrilateral dengan pendekatan bilinier dimana keempat nodalnya nonkoplanar (gausian). 2. Vektor posisi x , pada bidang tengah kontinu, tetapi arah vektor normal n pada bidang tersebut diskontinu antar satu elemen dengan elemen yang lain. 3. Aproksimasi medan lendutan untuk translasi (u,v,w) menggunakan fungsi linier, sedangkan peralihan rotasi (9,, 9,,, O) menggunakan fungsi kuadratik. 4. Vektor deformasi geser diaproksimasikan secara independent (Assumed Shear Strain Displacement Field). 5. Ada 24 derajat kebebasan pada setiap elemen: enam derajat kebebasan untuk setiap nodalnya. 6. Formulasi elemen ini menggunakan Fungsional Modifikasi dari Hu-washizu. 7. Elemen DKMQ24 dapat digunakan untu analisa cangkang tipis dan cangkang tebal. 8. Elemen DKMQ24 berperilaku sesuai dengan teori Kirchhoff dan Reissner-Mindlin, dikarenakan penggunaan suatu faktor pengaruh geser 4 r yang merupakan fungsi dari rasio ketebalan cangkang (Lfh). Pada analisa dinamik getaran bebas ini, formulasi elemennya adalah dengan menambahkan matriks massa selain matriks kekakuan yang merupakan formulasi standar untuk analisa statik. Formulasi matriks massa yang digunakan, adalah matriks massa terkumpul. Dan solusi untuk memperoleh nilai eigen, menggunakan metode iterasi subspace. Analisa dan test akan dilakukan untuk mengetahui keandalan elemen DKMQ24 dengan menggunakan main program PCFEAP, dan akan dibuat subroutine elemen DKMQ24 tersebut. Standar pengujian mempergunakan NAFEMS (National Agency for Finite Element Methods & Standards) dengan memperhatikan konvergensi nilai-nilai frekuensi naturalnya. Diharapkan elemen ini dapat diterapkan untuk kasus cangkang tipis maupun tebal, tidak ada fenomena Shear Locking dan Spurious Mode khususnya untuk kasus cangkang tipis, serta memenuhi semua kriteria uji konvergensi sehingga dapat dimasukkan pada katagori elemen unggulan. "

"Penelitian pada tesis ini menyajikan perilaku konvergensi elemen Discrete Kirchhoff Mindlin Triangular (DKMT) terhadap analisis statik, getaran bebas, dan tekuk pada pelat Functionally Graded Material (FGM). Elemen DKMT memiliki tiga nodal dengan tiga derajat kebebasan (dof) di setiap nodalnya. Bukan hanya pada pelat tipis, elemen DKMT juga memberikan hasil yang baik pada pelat tebal. Elemen DKMT selanjutnya diformulasikan kembali untuk menganalisis studi kasus pelat FGM. FGM memiliki ketahanan terhadap suhu tinggi dan dapat mengurangi perbedaan tegangan antar material (delaminasi). Material yang digunakan dalam membentuk FGM pada penelitian ini adalah metal dan ceramic. Metal merupakan material yang tahan terhadap fleksibilitas struktur, sedangkan ceramic merupakan material yang tahan terhadap temperatur yang tinggi. Tujuan uji numerik pada pelat FGM ini adalah untuk menunjukkan perilaku konvergensi dari elemen DKMT dalam analisis statik, getaran bebas, dan tekuk. Non-dimensional perpindahan titik tengah pelat, frekuensi natural, beban tekuk kritis, dan suhu tekuk kritis selanjutnya dibandingkan dengan referensi dari literatur terkait. Perbedaan kondisi batas, tipe mesh, rasio L/h, dan indeks power-law dievaluasi. Elemen DKMT memberikan hasil yang baik dan konvergen dalam analisis statik, getaran bebas, dan tekuk pada pelat FGM.

---

This research presents the convergence behavior of Discrete Kirchhoff Mindlin Triangular (DKMT) element in static, free vibration and buckling analyses. The DKMT element has three nodes with 3 degrees of freedom on each node. Not only for a thin plate, but the DKMT element is also valid to be used for thick plate. The DKMT element is further reformulated to analyze FGM plate problems. FGM has high-temperature resistance and eliminates stress differences between materials (delamination). The properties of FGM that used in this paper are metal and ceramic. Metal is a material that is resistant to structural flexibility, while ceramic is resistant to high temperatures. The aim of the numerical tests on the FGM plate problems is to show the convergence behavior of the DKMT element in static, free vibration and buckling analyses. Non-dimensional the central displacement, the natural frequency, the critical buckling load, and the critical buckling temperature of FGM plates are then compared to the reference solutions. Different boundary conditions, types of meshing, ratio L and power-law index are evaluated. The DKMT element gives good results in static, free vibration and buckling analyses of the FGM plates problems."