Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Berawal dari komposit yang merupakan perpaduan dari dua bahan untuk menghasilkan material baru dengan sifat unik. Namun, kegagalan akibat tekanan interlaminar yang berlebihan antar kedua material menyebabkan delaminasi. Sehingga hadirlah Functionally Graded Materials (FGMs) sebagai perpaduan dua material yang bervariasi secara perlahan dan menerus sesuai fungsinya. Analisis struktur FGMs dapat diselesaikan dengan metode analitik dan numerik, salah satu teknik numerik yaitu MEH. Elemen Discrete Shear Gap (DSG) adalah salah satu metode untuk memodifikasi regangan geser pada MEH dengan menghitung shear gap di titik nodal yang ditinjau dengan mengintegrasi regangan geser guna mengatasi shear locking, diusulkan oleh Bletzinger et al. (1998). Efek deformasi gaya geser berpengaruh signifikan pada balok FGMs, sehingga faktor koreksi geser tidak bisa dianggap konstan. Maka dari itu penelitian ini membahas efek faktor koreksi geser pada balok FGMs menggunakan elemen DSG bervariasi berdasarkan rasio modulus elastisitas material atas per bawah, dengan perletakan sendi-rol, sendi-sendi, jepit-sendi, jepit-bebas, jepit-jepit, dan jepit rol, untuk kasus balok tebal (L/h=4). Hasil yang ditunjukkan oleh elemen DSG adalah semakin besar rasio modulus elastisitas material atas per bawah maka perbedaan hasil antara k FGMs dan k=5/6 semakin jauh, namun berbanding terbalik dengan slenderness ratio. Elemen DSG mampu memberikan hasil yang tepat tanpa mengalami shear locking.

---

Starting from a composite which is a combination of two materials to produce a new material with unique properties. However, failure due to excessive interlaminar stresses between two materials causes delamination. Thus, Functionally Graded Materials (FGMs) emerged as a combination of two materials that varied slowly and continuously according to their use. Structural analysis of FGMs can be solved by analytical and numerical methods, one of the numerical techniques is MEH. Discrete Shear Gap (DSG) element is one of the methods to modify the shear strain in MEH by calculating the shear gap at the node under consideration by integrating the shear strain to overcome the shear locking, proposed by bletzinger et al. (1998). The effect of shear deformation has a significant impact on the FGMs beam, so the shear factor can’t be considered constant. Therefore, this study discusses the effect of shearing on FGMs beam using DSG elements that vary based on the modulus of elasticity ratio of the top-to-bottom material, by boundary simple-roll supported, simple supported, fix-simple supported, fix-free supported, fix-fix supported, and fix-roll supported, for the case of thick beams (L/h=4). The result shown by DSG element is the increase in the modulus of elasticity ratio of the top-to-bottom material, the difference between k FGM and k=5/6 is getting further, but inversely proportional to the slenderness ratio. DSG element is able to provide precise results without shear locking."

"Penelitian ini membahas tentang evaluasi statis, getaran bebas, dan tekuk pada balok Functionally Graded Materials (FGMs) dengan menggunakan elemen balok Discrete Shear Gap (DSG). Functionally Graded Materials (FGMs) merupakan material komposit yang terdiri dari dua atau lebih material. Pada penelitian ini digunakan material keramik dan logam. Logam merupakan material yang memiliki ketahanan terhadap fleksibilitas struktur, sedangkan keramik merupakan material yang memiliki ketahanan terhadap suhu tinggi. Karakteristik material ini berubah menggunakan fraksi volume. Pada penelitian ini, digunakan hukum power law untuk mendefinisikan karakteristik material. Elemen Discrete Shear Gap (DSG) diusulkan oleh Bletzinger, Bischoff, and Ramm. Kasus statis, getaran bebas, dan tekuk dianalisa untuk mendapatkan nilai perpindahan, frekuensi natural, dan beban kritis pada balok FGM di atas perletakan dan rasio L/h yang bervariasi. Hasil yang ditunjukkan oleh elemen ini adalah dengan menggunakan jumlah elemen yang sedikit, elemen DSG masih mengalami efek penguncian geser pada balok tipis. Namun dengan jumlah elemen yang semakin banyak, elemen DSG dapat mendekati solusi eksak. Elemen DSG memberikan hasil yang baik untuk kasus balok tipis maupun balok tebal.

---

This paper presents the static evaluation of the Functionally Graded Materials (FGMs) beam using the Discrete Shear Gap (DSG) beam element. Functionally Graded Materials (FGM) are new composite material consisting of two or more basic materials. In this paper, we use ceramic and metal. Metal is a material that is resistant to structural flexibility, while ceramic is a material that is resistant to high temperatures. Its material properties continuously changed by varying volume fraction. In this paper, we use power law rule for the material properties. The Discrete Shear Gap (DSG) element was proposed by Bletzinger, Bischoff, and Ramm. Static problems, free vibration, and buckling are analyzed to obtain the displacements, natural frequencies, and critical loads on the FGM beams over varying boundary conditions and ratio of L/h. Results of the present work are compared with the reference solution. The result shows that by using a small number of elements, DSG element still suffers of shear locking on thin beams. But with the increasing number of elements, DSG element will converge to the exact solution. DSG elements give a good result for the case of thin beams and thick beams."