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