DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... iii DAFTAR TABEL .......................................................................................................... vi BAB I INTRODUCTION ................................................................................................1 1.1 Introduction Ansys Workbench ................................................................1 1.2 Bagian-Bagian Ansys Workbench ............................................................2 1.3 Langkah-langkah kerja ............................................................................6 BAB II MESHING .........................................................................................................10 2.1 Meshing in Mechanical ..........................................................................10 2.1.1 Mesh Interface ...........................................................................10 2.1.2 Outline .......................................................................................10 2.1.3 Bentuk Mesh ..............................................................................11 2.1.4 Nodes dan Element/Cells ...........................................................11 2.1.5 Mesh Quality ..............................................................................12 2.2 Global Meshing Control ........................................................................12 2.2.1 Defaults Section .........................................................................13 2.2.2 Sizing Section .............................................................................13 2.2.3 Advanced Section .......................................................................16 2.3 Local Meshing Control ..........................................................................17 2.3.1 Method Control ..........................................................................17 2.3.2 Sizing Control ............................................................................21 2.3.3 Contact Sizing Control ..............................................................23 2.3.4 Mapped Face Meshing ..............................................................24 2.3.5 Inflantion Control ......................................................................26 i 2.3.6 Pinch Control.............................................................................27 BAB III LANGKAH KERJA .......................................................................................29 3.1 Workflow ................................................................................................29 3.1.1 Ansys Workbench .......................................................................29 3.1.2 Basic Workflow ..........................................................................29 3.2 Engineering Data ...................................................................................30 3.3 Import Geometry ....................................................................................30 3.4 Model .....................................................................................................31 3.4.1 Model Interface ..........................................................................31 3.4.2 Geometry....................................................................................32 3.4.3 Materials ....................................................................................33 3.4.4 Coordinate System .....................................................................34 3.5 Mesh .......................................................................................................34 3.5.1 Generate Mesh ...........................................................................34 3.5.2 Resolution dan Mesh Metric ......................................................35 3.5.3 Inflation......................................................................................35 3.5.4 Sizing..........................................................................................37 3.5.5 Section Planes ............................................................................38 ii DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Contoh penggunaan Ansys pada bidamg otomotif .....................................1 Gambar 1. 2 Contoh penggunaan Ansys pada internal combustion engine ...................1 Gambar 1. 3 Contoh penggunaan Ansys pada bidamg kontruksi ....................................2 Gambar 1. 4 Contoh penggunaan Ansys pada tegangan crane........................................2 Gambar 1. 5 Ansys Workbench Interface .........................................................................3 Gambar 1. 6 The Toolbox.................................................................................................3 Gambar 1. 7 The Project Schematic ................................................................................4 Gambar 1. 8 Basic Workflow ...........................................................................................4 Gambar 1. 9 Alternative Workflow ..................................................................................5 Gambar 1. 10 Diagram Alir Penggunaan Ansys ..............................................................6 Gambar 1. 11 Engginering data.......................................................................................6 Gambar 1. 12 Space Claim Interface ...............................................................................7 Gambar 1. 13 Design Modeler Interface .........................................................................7 Gambar 1. 14 Import Material .........................................................................................8 Gambar 1. 15 Model Interface .........................................................................................8 Gambar 1. 16 Meshing .....................................................................................................9 Gambar 2. 1 Mesh Interface ..…………………………………………………………10 Gambar 2. 2 Bentuk Mesh .............................................................................................11 Gambar 2. 3 Nodes dan Element/Cells ..........................................................................11 Gambar 2. 4 Skewness....................................................................................................12 Gambar 2. 5 Orthogonal Quality ...................................................................................12 Gambar 2. 6 Global Meshing Control ...........................................................................12 Gambar 2. 7 Details of Mesh .........................................................................................13 Gambar 2. 8 Span angle center section..........................................................................14 Gambar 2. 9 Contoh span angle center .........................................................................14 Gambar 2. 10 Curvature ................................................................................................14 Gambar 2. 11 Growth Rate ............................................................................................15 Gambar 2. 12 Contoh aplikasi curvature dan proximity ................................................16 Gambar 2. 13 Kept dan Dropped ...................................................................................17 iii Gambar 2. 14 Local Meshing Control ...........................................................................17 Gambar 2. 15 Patch Conforming ...................................................................................18 Gambar 2. 16 Contoh tetrahedrons mesh ......................................................................19 Gambar 2. 17 Sweep mesh .............................................................................................20 Gambar 2. 18 Contoh sweep mesh .................................................................................21 Gambar 2. 19 Sizing Control..........................................................................................21 Gambar 2. 20 Element size dan Number of divisions.....................................................22 Gambar 2. 21 Edge sizing ..............................................................................................23 Gambar 2. 22 Face sizing ..............................................................................................23 Gambar 2. 23 Mapped Face Meshing ............................................................................24 Gambar 2. 24 Mapped face meshing ..............................................................................24 Gambar 2. 25 Vertex Type..............................................................................................25 Gambar 2. 26 Contoh Mapped mesh ..............................................................................25 Gambar 2. 27 Radial Number of Division .....................................................................26 Gambar 2. 28 Inflation Control .....................................................................................26 Gambar 2. 29 Contoh Inflasi ..........................................................................................27 Gambar 2. 30 Growth Rate ...........................................................................................27 Gambar 2. 31 Pinch Control ..........................................................................................28 Gambar 3. 1 Ansys Workbench Interface .......................................................................29 Gambar 3. 2 Basic Workflow Static Structural ..............................................................29 Gambar 3. 3 Engineering Data ......................................................................................30 Gambar 3. 4 Import Geometry .......................................................................................31 Gambar 3. 5 Model Interface .........................................................................................31 Gambar 3. 6 Model Project ............................................................................................32 Gambar 3. 7 Model Geometry ........................................................................................32 Gambar 3. 8 Materials ...................................................................................................33 Gambar 3. 9 Materials Properties .................................................................................33 Gambar 3. 10 Global Coordinate System ......................................................................34 Gambar 3. 11 Generate Mesh ........................................................................................34 Gambar 3. 12 Resolution dan Mesh Metric ...................................................................35 Gambar 3. 13 Definition Boundary ................................................................................36 iv Gambar 3. 14 Inflation ...................................................................................................36 Gambar 3. 15 Tool .........................................................................................................37 Gambar 3. 16 Edge Sizing (Number of Division) ..........................................................37 Gambar 3. 17 Edge Sizing (Elements Size) ....................................................................38 Gambar 3. 18 Face Sizing ..............................................................................................38 Gambar 3. 19 Section Planes .........................................................................................39 v DAFTAR TABEL Tabel 1. 1 Identifying cell states .......................................................................................5 Tabel 2. 1 Sphere of Influence ………………………………………………………...22 Tabel 2. 2 Vertex Type ....................................................................................................25 vi BAB I INTRODUCTION 1.1 Introduction Ansys Workbench Ansys Workbench merupakan salah satu perangkat lunak CAE (Computer Aided Engineering) yang digunakan untuk menganalisis elemen untuk berbagai masalah keteknikan, seperti FEA (Finite Element Analysis), CFD (Computational Fluid Dynamics) dan lain-lain. Ansys Workbench digunakan sebagai tool untuk menyelesaikan permasalahan keteknikan yang ada, seperti: 1. Otomotif • Pengecekan aerodinamis dari suatu model transportasi menggunakan Ansys Fluent Gambar 1. 1 Contoh penggunaan Ansys pada bidamg otomotif • Simulasi ICE (Internal Combustion Engine) Gambar 1. 2 Contoh penggunaan Ansys pada internal combustion engine 1 2. Kontruksi • Simulasi sekitar gedung dengan menggunakan Ansys Fluent Gambar 1. 3 Contoh penggunaan Ansys pada bidamg kontruksi • Simulasi tegangan pada crane dengan menggunakan Ansys Static Structural Gambar 1. 4 Contoh penggunaan Ansys pada tegangan crane 1.2 Bagian-Bagian Ansys Workbench 1. Ansys Workbench Interface Merupakan tampilan awal pada Ansys Workbench 2 Gambar 1. 5 Ansys Workbench Interface 2. The Toolbox Terbagi menjadi 5 subgrup yaitu: ▪ Analysis Systems Berisi template yang sebelumnya sudah ditentukan dan dapat langsung ditempatkan dalam skema. ▪ Components Systems Berbagai aplikasi yang dapat diakses untuk membangun, atau memperluas, sistem analisis. ▪ Custom Systems Sistem analisis standar untuk aplikasi yang digabungkan (FSI, tegangan termal, dll.). Pengguna juga dapat membuat sistem standar mereka sendiri Design Exploration ▪ ACT ▪ Design Exploration Gambar 1. 6 The Toolbox 3 Sistem dan komponen yang ada dalam toolbox akan bergantung pada produk yang diinstal. Informasi komponen yang dapat dilihat melalui “View All/Customize...” yang berada di kanan bawah toolbox, komponen yang ada dalam kotak dapat diaktifkan maupun dinonaktifkan. 3. The Project Schematic The Project Schematic adalah representasi grafis dari alur kerja yang mendefinisikan sistem atau kelompok sistem. Alur kerja selalu dari kiri ke kanan. Gambar 1. 7 The Project Schematic ▪ Basic Workflow Contohnya untuk memilih jenis static structural analysis dapat dilakukan dengan menyeret dari toolbox atau klik dua kali pada komponen untuk membukanya di project schematic. Gambar 1. 8 Basic Workflow 4 ▪ Alternative Workflow Selain itu, kita juga dapat menghubungkan komponen satu dengan komponen lainya yaitu dengan menjatuhkan aplikasi dan/atau analisis ke berbagai lokasi dalam skema, proyek analisis keseluruhan ditentukan. "Konektor" menunjukkan tingkat kolaborasi antar sistem. Gambar 1. 9 Alternative Workflow 4. Identifying Cell states Tabel 1. 1 Identifying cell states Tidak terpenuhi: Data upstream tidak ada Diperlukan perhatian: Mungkin perlu memperbaiki cells Perlu penyegaran (refresh) karena data telah berubah Diperlukan pembaruan (update) karena data telah berubah Terkini (up to date) Perubahan input tertunda: Cells diperbarui secara lokal tetapi dapat berubah saat pembaruan berikutnya dilakukan karena perubahan upstream Perubahan terganggu: dihentikan sebelum selesai, dapat menggunakan resume atau update Tertunda 5 1.3 Langkah-langkah kerja Gambar 1. 10 Diagram Alir Penggunaan Ansys a. Engineering data Adalah langkah dimana kita dapat memasukan sebuah material baru atau mengubah sifat dari material yang sudah ada. Gambar 1. 11 Engineering data 6 b. Geometry Tahap pembuatan benda kerja yang dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu: 1. Space Claim Space Claim merupakan salah satu aplikasi dalam Ansys yang digunakan untuk mendesain benda 3D. Space Claim memiliki interface yang hampir sama dengan Solidworks. Gambar 1. 12 Space Claim Interface 2. Design Mondeler Design Mondeler merupakan salah satu aplikasi dalam Ansys yang digunakan untuk mendesain benda 3D seperti Space Claim tetapi dengan interface yang lebih simpel. Gambar 1. 13 Design Modeler Interface 7 3. Import Geometry Import Geometry merupakan proses memasukan benda kerja yang sebelumnya sudah didesain pada software CAD selain Space Claim dan Design Modeler. Jenis file yang dapat di import salah satunya adalah IGES atau IGS c. Model Tahap ini adalah tahap mengatur beberapa hal yang nantinya akan dikenakan pada benda kerja, seperti meshing, coordinate system, material dan lain-lain Gambar 1. 14 Import Material Gambar 1. 15 Model Interface 8 Gambar 1. 16 Meshing d. Setup Proses memasukan aksi yang akan dikenakan terhadap benda kerja yang dimasukan sesuai dengan data dari permasalahan guna menyelesaikan permasalahan tersebut. Setiap kasus memiliki setup yang berbeda-beda, dan setiap basic workflow mempunyai setup yang berbeda juga. Contohnya yaitu dalam static structural terdapat gaya, momen, bearing load, fixed point dan lain-lain. e. Solution Proses memilih solusi yang diinginkan sesuai dengan tujuan dan hasil yang ingin dipecahkan. f. Result Adalah hasil dari semua proses yang sudah dilakukan. 9 BAB II MESHING 2.1 Meshing in Mechanical Meshing adalah proses diskritisasi objek menjadi domain komputasi yang diskrit sehingga dapat diselesesaikan persamaan-persamaan di dalamnya dan menghasilkan solusi. Mesh yang lebih halus menghasilkan hasil yang lebih tepat tetapi juga meningkatkan waktu CPU dan kebutuhan memori. 2.1.1 Mesh Interface Mesh Interface adalah tempat dimana kita membuat meshing pada benda kerja yang akan disimulasikan. Berikut adalah tampilan dari Mesh Interface. Gambar 2. 1 Mesh Interface 2.1.2 Outline Sebelum melakukan proses meshing ada beberapa tahapan yang harus dilakukan yaitu: a. Geometri b. Coordinate Systems c. Mesh 10 2.1.3 Bentuk Mesh Mesh memiliki beberapa bentuk yang dapat digunakan sesuai kebutuhan penyelesaian masalah, bentukk-bentuk mesh diantaranya adalah: Gambar 2. 2 Bentuk Mesh 2.1.4 Nodes dan Element/Cells Cell adalah control volume dimana domain dibagi sedangkan node adalah titik ujung sebuah grid. Center cell adalah titik pusat dari cell dan edge adalah batas samping dari permukaan. Gambar 2. 3 Nodes dan Element/Cells 11 2.1.5 Mesh Quality Mesh Quality adalah parameter untuk mengukur seberapa baik hasil dari proses meshing. Mesh quality juga digunakan untuk menentukan apakah mesh sudah layak untuk dilanjutkan ke proses selanjutnya. Mesh quality yang biasa digunakan ada dua yaitu: a. Skewness Gambar 2. 4 Skewness b. Orthogonal Quality Gambar 2. 5 Orthogonal Quality 2.2 Global Meshing Control Global Meshing Control adalah pengaturan meshing geometri yang diterima secara keseluruhan geometri. Disini kita dapat menentukan meshing berdasarkan konsep fisika dari masalah yang akan di selesaikan diantaranya yaitu: a. Mekanik c. CFD b. Elektromagnetik d. Explicit Gambar 2. 6 Global Meshing Control 12 Dalam Global Meshing Control terbagi menjadi beberapa subgrup dalam Detail of Mesh yaitu: 2.2.1 Defaults Section Kontrol dasar meshing terletak pada posisi kiri bawah “Details of Mesh”, dibawah grup “Defaults”. Pengaturan “Relevance” berada diantara -100 dan +100. Gambar 2. 7 Details of Mesh 2.2.2 Sizing Section Sizing digunakan untuk mengatur ukuran dasar pada mesh awal. Dalam grup ini terdiri dari: o Relevance Center Menetapkan titik tengah dari “Relevance” o Element Size Untuk menentukan/menetapkan ukuran elemen pada keseluruhan model o Initial Size Seed Ukuran awal mesh didasarkan pada keseluruhan assembly atau individual part o Smoothing Upaya untuk meningkatkan kualitas elemen dengan memindahkan node. Jumlah iterasi smoothing dapat dikontrol (rendah, sedang, tinggi) o Transition Mengontrol tingkat di mana elemen yang berdekatan akan tumbuh (Lambat, Cepat) o Span Angle Center 13 Gambar 2. 8 Span Angle Center Section Gambar 2. 9 Contoh Span Angle Center o Advanced Size Function Ada 4 dasar pengaturan dasar mesh sizing: • Curvature Fungsi ukuran lengkung untuk memeriksa kelengkungan pada tepi dan permukaan, dan mengatur ukuran elemen agar tidak melebihi ukuran maksimum atau sudut kelengkungan Gambar 2. 10 Curvature 14 • Curvature Settings ✓ Normal Angle Sudut maksimum yang diizinkan oleh satu tepi elemen. ✓ Min Size Ukuran tepi elemen minimum yang akan dibuat mesher ✓ Max Face Size Ukuran maksimum yang diizinkan oleh mesher permukaan. ✓ Max Size Ukuran maksimum yang diizinkan oleh mesher volume ✓ Growth Rate Menentukan peningkatan ukuran elemen untuk setiap lapisan berikutnya yang berkembang dari tepi. Nilai 1,2 mewakili peningkatan 20%. Pengaturan dari 1 hingga 5 dengan default ditentukan oleh relevansi dan pengaturan transisi Gambar 2. 11 Growth Rate • Proximity Fungsi proximity size memungkinkan untuk menentukan jumlah minimum lapisan elemen yang dibuat di wilayah yang merupakan "celah" dalam model (features). 15 • Proximity Settings ✓ Proximity Accuracy Rentang atur antara 0 dan 1 (0,5 = default). Mengontrol rentang pencarian yang digunakan ukuran dan sel maksimum di seluruh pengaturan celah. Pengaturan 0 lebih cepat, pengaturan 1 lebih akurat ✓ Num Cells Acros Gap Menentukan jumlah lapisan elemen yang akan dihasilkan di bagian celah (yaitu antara fitur). Gambar 2. 12 Contoh Aplikasi Curvature dan Proximity • Fixed Fungsi ukuran tetap tidak memperbaiki mesh berdasarkan kelengkungan atau kedekatan, tetapi menentukan ukuran minimum dan maksimum dan gradasi disediakan di antara ukuran berdasarkan tingkat growth rate yang ditentukan. • Note 2.2.3 Advanced Section o Shape Checking • Standard Mechanical Tegangan linier, analisis modal dan termal. • Aggressive Mechanical Deformasi besar dan nonlinier material o Element Midside Nodes Program Controlled (default), Dropped atau Kept 16 Gambar 2. 13 Kept dan Dropped o Number of Retries Apabila elemen berkualitas buruk terdeteksi mesher akan mencoba lagi menggunakan mesh yang lebih halus. o Mesh Morphing Ketika diaktifkan memungkinkan geometri yang diperbarui untuk menggunakan mesh yang diubah daripada memperbarui (menghemat waktu). Topologi harus tetap sama dan perubahan geometri yang besar tidak dapat diubah. 2.3 Local Meshing Control Kontrol Mesh Lokal dapat diterapkan ke Seleksi Geometri atau Seleksi Bernama (named selection). Kontrol yang tersedia meliputi: Gambar 2. 14 Local Meshing Control 2.3.1 Method Control Memberikan opsi tentang bagaimana benda padat akan di meshing. Ada beberapa metode yaitu: o Automatic (default) Body akan disapu jika memungkinkan. jika tidak, mesher "patch conforming" di bawah "tetrahedron" digunakan 17 o Tetrahedrons Ada dua algoritma yang ada, yaitu: • Patch Conforming: Gambar 2. 15 Patch Conforming Semua batas permukaan dipatuhi saat mesh dibuat. ✓ Metode & Perilaku Algoritma Pendekatan bottom up: Proses meshing dimulai dari edge, face dan kemudian volume. Semua wajah dan batas-batasnya dihormati (disesuaikan dengan) dan disatukan. Baik untuk geometri CAD (bersih) berkualitas tinggi. Pembersihan CAD diperlukan untuk geometri kotor. Ukuran ditentukan oleh kontrol global dan/atau lokal Kompatibel dengan inflasi • Patch Independen Meshing: Permukaan dan batasnya mungkin tidak diperhatikan selama operasi meshing. Pengecualian ketika kondisi batas diterapkan ke permukaan, batas-batasnya ditaati. ✓ Pendekatan dari atas ke bawah: Mesh volume dibuat terlebih dahulu dan diproyeksikan ke permukaan dan tepi ✓ Baik untuk penghilangan fitur geometri CAD berkualitas buruk (kotor) ✓ Detail Metode berisi kontrol ukuran ✓ Kompatibel dengan inflasi 18 Gambar 2. 16 Contoh Tetrahedrons Mesh o Hex Dominant Menciptakan mesh dominan hex bebas. Berguna untuk menyatukan badan yang tidak dapat di sweep. • Direkomendasikan untuk body meshing dengan volume interior yang besar dan tidak direkomendasikan untuk CFD, dan bentuk yang tipis atau sangat kompleks. • Free Face Mesh Type: menentukan bentuk mesh yang akan digunakan untuk mengisi body (Quad/Tri atau All Quad). o Sweep • Elemen Sweep-mesh (hex dan kemungkinan wedge) • Jenis Sweep Bias : jarak bias dalam arah sapuan • Pilihan Src/Trg : Pilih secara manual permukaan awal/akhir untuk menyapu atau memungkinkan mesher untuk memilih. • Model Tipis Otomatis/Manual – Satu heksa atau wedge menembus ketebalan. Dapat memilih antara elemen cangkang padat dan elemen padat. elemen cangkang padat berguna untuk struktur tipis dengan elemen tunggal melalui ketebalan. • Metode Perilaku ✓ Permukaan sumber mesh, menyapu ke target 19 • Tubuh harus memiliki permukaan yang identik secara topologi pada dua ujungnya, (yang bertindak sebagai wajah sumber dan target) • Menghasilkan elemen hex/wedge • Permukaan samping harus dapat dipetakan • Hanya satu sumber dan satu permukaan target yang diizinkan Gambar 2. 17 Sweep Mesh ✓ Sumber/Target ▪ ▪ ▪ Otomatis – Wajah sumber & target diidentifikasi secara otomatis – Tidak kompatibel dengan inflasi Sumber Manual & Sumber dan Target Manual – Pemilihan pengguna (diperlukan untuk inflasi) – Kompatibel dengan inflasi Tipis Otomatis & Tipis Manual – Beberapa sumber dan target wajah – Tidak kompatibel dengan inflasi 20 Gambar 2. 18 Contoh Sweep Mesh o MultiZone 2.3.2 Sizing Control Gambar 2. 19 Sizing Control Dapat digunakan pada Vertex, Edge, Face, and Body. Kita hanya dapat mengatur ukuran mesh hanya pada satu entitas saja misalnya kita terapkan Sizing pada Edge maka kita tidak bisa mencampurkannya dengan Face (permukaan) o "Element Size " menentukan panjang tepi elemen rata-rata atau jumlah divisi (pilihan tergantung pada pemilihan geometri) o Kontrol “soft” dapat ditimpa oleh kontrol mesh lainnya. "hard" mungkin tidak. o Sphere of Influence: 21 • Pusat terletak menggunakan sistem koordinat lokal. • Semua entitas tercakup dalam lingkup dipengaruhi oleh pengaturan ukuran • Opsi ukuran tergantung pada entitas yang dipilih: Tabel 2. 1 Sphere of Influence Entity/Option Element Size Number of Body of Sphere of Division Influence Influence Vertices x Edges x Faces x Bodies x x x x x x Gambar 2. 20 Element Size dan Number of divisions o Sizing Edge • Bias Type Bias Type adalah jenis garis yang membagi ukuran sesuai dengan jumlah Number of Division yang dimasukan. Ada tiga jenis seperti yang terlihat pada gambar. 22 Gambar 2. 21 Edge sizing • Bias Factor Bias Factor adalah rasio dari elemen terbesar dengan yang terkecil. o Sizing Face • Element Size Untuk mendefinisikan ukuran maksimum elemen pada permukaan Gambar 2. 22 Face sizing 2.3.3 Contact Sizing Control o Ukuran Kontak (contact sizing): menghasilkan elemen berukuran serupa pada permukaan kontak untuk bidang kontak permukaan/permukaan permukaan/tepi. o “Ukuran Elemen” atau “Relevansi” dapat ditentukan. 23 atau o Pilih "ukuran kontak (contact sizing)" dari menu "mesh control" dan tentukan wilayah kontak atau seret dan lepas objek Wilayah Kontak ke objek "Mesh". 2.3.4 Mapped Face Meshing Mapped Face Meshing menghasilkan mesh terstruktur pada permukaan. Pada contoh di bawah ini, meshing wajah yang dipetakan pada permukaan luar memberikan pola mesh yang lebih seragam. Gambar 2. 23 Mapped Face Meshing Face Meshing yang Dipetakan dengan kontrol lanjutan didukung untuk • Sweep, Sesuai Patch, Dominan Hexa • Quad Dominan dan Segitiga Face Meshing yang Dipetakan dengan kontrol dasar didukung untuk • MultiZone • seragam Quad/Tri dan Seragam Quad Gambar 2. 24 Mapped face meshing 24 o Vertek Type Kontrol 'Sisi', 'Pojok' dan 'Akhir' untuk vertices, untuk menentukan strategi Mapping. Gambar 2. 25 Vertex Type Tabel 2. 2 Vertex Type Vertex Type Intersecting Grid Lines Angle Between Edges End 0 0o – 135o Side 1 136o – 224o Corner 2 225o – 314o Gambar 2. 26 Contoh Mapped mesh 25 o Radial Number of Divisions Jika permukaan didefinisikan oleh dua loop, maka "Jumlah Radial Divisi" diaktifkan • Tentukan jumlah divisi di seluruh wilayah annular • Berguna untuk membuat jumlah lapisan di seluruh anulus Gambar 2. 27 Radial Number of Division 2.3.5 Inflantion Control Inflation Control: berguna untuk menambahkan lapisan elemen di sepanjang batas tertentu. Lapisan inflasi dapat diterapkan ke wajah atau tubuh menggunakan masingmasing tepi atau wajah sebagai batas. Inflation sangat berguna dalam aplikasi masalah CFD dan EMAG tetapi juga berguna dalam penangkapan konsentrasi tegangan pada aplikasi structural. Gambar 2. 28 Inflation Control 26 Gambar 2. 29 Contoh Inflasi o Transition Ratio: Mencoba mencocokkan ukuran lapisan prisma terakhir dengan ukuran sel Tet berikutnya o Growth Rate: Ini menentukan ketebalan relatif dari lapisan inflasi yang berdekatan Gambar 2. 30 Growth Rate 2.3.6 Pinch Control o Pinch : memungkinkan penghapusan fitur kecil dengan "pinching" tepi dan vertices (only). o Master : geometri yang mempertahankan profil geometri asli o Slave : geometri yang berubah untuk bergerak menuju master 27 Gambar 2. 31 Pinch Control 28 BAB III LANGKAH KERJA 3.1 Workflow 3.1.1 Ansys Workbench Buka software Ansys Workbench maka akan muncul tampilan seperti berikut: Gambar 3. 1 Ansys Workbench Interface 3.1.2 Basic Workflow Setelah itu pilih Static Structural pada Analysis Systems di bagian The Toolbox lalu double klik atau drag ke The Project Schematic, maka tampilan akan menjadi seperti berikut: Gambar 3. 2 Basic Workflow Static Structural 29 3.2 Engineering Data Double klik pada bagian atas basic workflow yaitu engineering data maka akan keluar tampilan sebagai berikut: Gambar 3. 3 Engineering Data Engineering data digunakan untuk mengubah dan menambahkan material ke dalam program Ansys, juga dapat mengubah sifat-sifat material yang ada di dalamnya seperti densitas dan lain-lain. Namun dalam materi ini, tahap engineering data yang digunakan adalah default sehingga bisa langsung dilewati saja. 3.3 Import Geometry Klik kanan pada Geometry lalu pilih Import Geometry > Browse lalu cari dimana letak part yang akan dipakai. 30 Gambar 3. 4 Import Geometry 3.4 Model 3.4.1 Model Interface Double click pada Model maka akan keluar tampilan sebagai berikut: Gambar 3. 5 Model Interface 31 Gambar 3. 6 Model Project 3.4.2 Geometry Pada bagian Project* klik Model (A4) > Geometry. Dalam Geometry terdapat bagian-bagian yang ada dalam part. Pada part materi ini bagian hanya ada satu yaitu dengan nama Part1-FreeParts. Dalam bagian ini kita dapat mendefinisikan atau mengubah material part dengan cara, pada Details of “Part1-FreeParts” > Properties > Material. Gambar 3. 7 Model Geometry 32 3.4.3 Materials Pada bagian Project* klik Model (A4) > Materials. Dalam Materials kita dapat memasukan atau menambahkan material baru kedalam list yang ada dalam Materials dan dapat mengaplikasikanya pada setiap part melalui bagian Geometry. Gambar 3. 8 Materials Gambar 3. 9 Materials Properties 33 3.4.4 Coordinate System Dapat digunakan untuk membuat titik acuan baru. Global Coordinate System merupakan titik koordinat default dari part yang ada. Gambar 3. 10 Global Coordinate System 3.5 Mesh 3.5.1 Generate Mesh Klik kanan pada Mesh > Generate Mesh untuk menghasilkan meshing default. Gambar 3. 11 Generate Mesh 34 3.5.2 Resolution dan Mesh Metric Dalam Details of “Mesh” ubah Resolution yang awalnya default (2) menjadi 6. Fungsinya untuk memperbaiki kualitas mesh dengan membuat elements menjadi lebih kecil. Lalu untuk menentukan kualitas mesh baik atau buruk dapat dilihat melalui Mesh Metric > Skewness lalu liat pada Average, semakin mendekati nol maka kualitas mesh semakin baik. Lalu klik Update Mesh. Gambar 3. 12 Resolution dan Mesh Metric 3.5.3 Inflation Klik kanan pada Mesh > Insert > Inflation. Inflation digunakan untuk membuat lapisan-lapisan di sekitar meshing boundary. Langkah-langkah yang harus dilakukan yaitu: • Definition Boundary 35 Gambar 3. 13 Definition Boundary • Input data Pada Inflation Option ubah Smooth Transition menjadi Total Thickness. Isi Number of Layers menjadi 16, Maximum layers menjadi 0,02 m, lalu Update mesh. Gambar 3. 14 Inflation 36 3.5.4 Sizing Klik kanan pada Mesh > Insert > Sizing. Gambar 3. 15 Tool • Edge Sizing (Number of Division) Pilih edge atau tepi balok pada bagian Geometry lalu Apply. Pilih Type > Number of Division lalu isikan 25 dan Update Mesh. Gambar 3. 16 Edge Sizing (Number of Division) • Edge Sizing (Elements Size) Dalam Geometry pilih kedua ujung pipa dan lekukan pada pipa lalu Apply. Pilih Type > Elements Size masukan 0,02 m dan Update Mesh. 37 Gambar 3. 17 Edge Sizing (Elements Size) • Face Sizing Dalam Geometry pilih permukaan pipa atau selimut tabung lalu Apply. Pilih Type > Elements Size lalu masukan 0,01 m dan Update Mesh. Gambar 3. 18 Face Sizing 3.5.5 Section Planes Untuk melihat mesh pada bagian dalam part maka kita dapat menggunakan Section Planes. Biasanya berada disebelah tab Details di kiri bawah. Jika tidak ada maka dapat dicari melalui Quick Launch pada bagian kanan atas atau ke Home > Manage > Section Planes. Kita dapat langsung menarik garis sesuai dengan bagian yang ingin kita lihat. 38 Gambar 3. 19 Section Planes 39