Top Banner
ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi., Utaja' ABSTRAK ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA. Bimetal adalah dua material yang mempunyai koefisien ekspansitermal yang berbeda ditempelkan menjadi satu. Bila dipanaskan pada temperatur tinggi kedua materialmengalami perubahan ukuran dan tegangan(stress) yang berbeda. Bimetal banyakdipakaipada alat -alat otomatik seperti pada skring,pembatas suhudan lain-lain. Analisisperubahan ukuran atau bentuk (regangan) dantegangan belum banyak dilakukan.Pada pustaka hanyadiuraikan pemakaian bimetal. Dalam makalah ini akandiuraikananalisismaterialbimetal yang berdimensi dua menggunakan metode elemen hingga untuk menghitung jarak perpindahan ujung bahan dantegangan (stress) yang timbul danmengaplikasikannya menggunakan software ANSYS. ABSTRACT BIMETAL ANALYSIS WITH FINITE ELEMEN METHOD. Bimetal is two materials having different coefficient of thermal expansion that is stuck together. When heated with high temperature the two materials experience changing of dimensions and stress which are different. Bimetal is widely used for automatic instruments such as. Analysis of changingof dimensions or stress is rarely carried out. In literature is only discussed the usageof bimetal. This paperdiscusses analysis of two dimensional bimetal materialusing finite element methodto calculate transfer distanceof materialedge and stress arisen and apply it usingANSYS software. PENDAHULUAN Bimetal adalah dua materialyangmempunyai modulus elastisitas yangberbeda ditempelkan menjadi satu.Pemakaian bimetal dalam teknik banyak digunakan pada skring, pembatas suhu,termometer, dan lain -lain. Analisis perubahan ukuran atau bentuk (regangan)dan teganganbelum banyak dilakukan. Pada pustaka hanya diuraikan pemakaian bimetal. Untuk menghitung besamya tegangan (stress) digunakan metodeelemen hingga. Pendekatan yang dipakaipada distribusi tegangan adalah dengan azas potensialminimum dengan menyelesaikan lebih dahuludistribusi suhu.Untuk menyelesaikan distribusi suhudan distribusitegangan untuk bidang atau .Pusat Pengembangan Teknologi InfOrn1aSi dan Komputasi -BA TAN ..Pusat Pengembangan perangkat Nuklir -BATAN 183
14

ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Mar 03, 2019

Download

Documents

dotram
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

Elfrida Saragi., Utaja'

ABSTRAK

ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA. Bimetal adalah duamaterial yang mempunyai koefisien ekspansi termal yang berbeda ditempelkan menjadi satu. Biladipanaskan pada temperatur tinggi kedua material mengalami perubahan ukuran dan tegangan (stress)yang berbeda. Bimetal banyak dipakai pada alat -alat otomatik seperti pada skring, pembatas suhu danlain-lain. Analisis perubahan ukuran atau bentuk (regangan) dan tegangan belum banyak dilakukan. Padapustaka hanya diuraikan pemakaian bimetal. Dalam makalah ini akan diuraikan analisis material bimetalyang berdimensi dua menggunakan metode elemen hingga untuk menghitung jarak perpindahan ujungbahan dan tegangan (stress) yang timbul dan mengaplikasikannya menggunakan software ANSYS.

ABSTRACT

BIMETAL ANALYSIS WITH FINITE ELEMEN METHOD. Bimetal is two materialshaving different coefficient of thermal expansion that is stuck together. When heated with hightemperature the two materials experience changing of dimensions and stress which are different. Bimetalis widely used for automatic instruments such as. Analysis of changing of dimensions or stress is rarelycarried out. In literature is only discussed the usage of bimetal. This paper discusses analysis of twodimensional bimetal material using finite element method to calculate transfer distance of material edgeand stress arisen and apply it using ANSYS software.

PENDAHULUAN

Bimetal adalah dua material yang mempunyai modulus elastisitas yang berbedaditempelkan menjadi satu. Pemakaian bimetal dalam teknik banyak digunakan padaskring, pembatas suhu, termometer, dan lain -lain. Analisis perubahan ukuran ataubentuk (regangan) dan tegangan belum banyak dilakukan. Pada pustaka hanyadiuraikan pemakaian bimetal. Untuk menghitung besamya tegangan (stress)digunakan metode elemen hingga. Pendekatan yang dipakai pada distribusi teganganadalah dengan azas potensial minimum dengan menyelesaikan lebih dahulu distribusisuhu. Untuk menyelesaikan distribusi suhu dan distribusi tegangan untuk bidang atau

.Pusat Pengembangan Teknologi InfOrn1aSi dan Komputasi -BA TAN

..Pusat Pengembangan perangkat Nuklir -BATAN

183

Page 2: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Risalah wkakarya Komputasi dalam Sains dan Teknologi Nuklir XN, Juli 2003 (183-196)

benda berdimensi dua yang akan dianalisis dibagi menjadi sejumlah elemen. Elementersebut bisa berbentuk segitiga maupun segi empat.

Langkah -langkah penyelesaian dimulai dengan menyelesaikan distribusi suhu.Hasil distribusi suhu akan dipakai sebagai data untuk mencari perubahan ukuran(regangan). Dari regangan dapat dicari distribusi tegangan. Proses penyelesaiandilakukan dengan software Ansys clan software yang telah dikembangkan oleh P2PNBAT AN. Dari penyelesaian dengan software Ansys diharapkan nilai regangan clantegangan dapat diketahui.

TEORI

Distribusi Suhu

Penyelesaian distribusi suhu dengan elemen hingga dilakukan dengan carabenda yang akan dianalisis dibagi -bagi menjadi sejumlah elemen. Model matematikdistribusi suhu dua dimensi, dinyatakan dengan

(1)d(kt dT / dx) / dx+ d( kt dT / dy) / dy h(T- Tf) + Q't

di mana k = konduktivitas termalt = tebalh = koefisien perpindahan panas konveksi

Q' = sumber panas di dalam bendaTf= suhu fluida.

Penyelesaian akhir untuk distribusi suhu dalam bentuk matrikss dapat dituliskansebagai berikut

(2)Ka=fdi mana K = matrikss kekakuan

a = sebagai fungsi suhu (TJ, Tn)f = beban gaya yang diberikan = 0

Penyelesaian persamaan (2), akan menghasilkan suhu di semua node. Distribusi suhuini akan dipakai untuk menentukan regangan pada analisis stress dengan persamaansebagai berikut

Go = [at:\T aL\T 0] T (3)

di mana /1 T = Perbedaan temperatur = T elemen

a. = Koefisien termal ekspansi

184

Page 3: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Analisis Bimetal dengan Metode Elemen Hingga (Elfrida Saragi, Utaja)

Elemen Hingga untuk Stress

Penyelesaian distribusi stress yang akan diuraikan, menggunakan elemenberbentuk segi tiga atau segi empat dengan fungsi bentuk linear.

Strain nodal displacement matrikss B disajikan dengan persamaan sebagaiberikut

00 m23

0[m21 B=LN= 0

(4)m31

m21

m33

m23

m31

m22 0

0 m32

m32 m22 m33

di mana mij = koefisien fungsi bentuk.

Penyelesaian distribusi stress dengan metode elemen hingga (MEH)memberikan persamaan

K a = f (5)di mana; K = matrikss kekakuan

a = pergeseranf = gaya = f~

Beban gaya akibat strain dapat dituliskan sebagai berikut;IE: = BT D 80 tA (6)

di mana t = tebal platA = luas permukaan elemen.

Elemen matrikss kekakuan sebagai berikut

Ke = BT D B tA (7)

Pergeseran a dapat diperoleh daTi penyelesaian persamaan (6) dan (7) dengan,., ,..

Persamaan (4) clan persamaan (8) dipakai untuk menentukan regangan f, padapersamaan di bawah ini

185

Page 4: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Risalah Lokakarya Komputasi dalam gains clan Teknologi Nuklir XIV, Juli 2003

& = B ae. (9)

Untukplane stress, nilai modulus elastisitas dapat dituliskan sebagai berikut

1 J1

1J1ED=

2I-J1

0 0

di mana E = modulus elastisitas~ = Poisson ratio

Secara umum point stress didefinisikan ke dalam matriks0" = De

di mana

a=[axx O"xy[O"yy

Untuk mendapatkan nilai tegangan (stress) akibat adanya pengaruh suhu clannilai initial stress vector( U 0 ) = 0 dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut

u=D(e-eo)+uo (12)d ' 0' = tegangan(stress)1 mana

& = regangan(Strain)

U 0 = initial stress vector ( vektor stress awal) = 0

e ~ = vector strain thermal.

BASIL DAN BABASAN

Dua buah material ditempe1kan menjadi satu yang mempunyai muai panjangyang besamya masing -masing a1 clan a2 ada1ah 2,02E-5 clan 1,7E-6 dengan ukuranpanjang sebesar 5 cm , 1ebar sebesar 1 cm clan teba1nya 0.2 cm. Diberikan suhu awa1sebesar 300 C clan dipanaskan sampaikan dengan suhu 1000 C. Hitung1ah pergeseranclan stress akibat adanya pengaruh suhu pada batang tersebut.Jawab: panjang = 5 cm

1ebar = 1 cmteba1 = 0.2 cm.

186

Page 5: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Analisis Bimetal dengan Metode Elernen Hingga (Elfiida Saragi, Utaja)

Model matematik distribusi suhu dua dimensi, dinyatakan dengan ;

d(kt dT / dx) / dx+ d( kt dT /dy) / dy h(T- Tf) + Q't

Penyelesaian akhir untuk distribusi suhu dalam bentuk matrikss dapat dituliskansebagai berikut

Ka=f di mana a = fungsi suhu (T 1

,Tn).

Pada permasalahan ini nilai f = 0 karena tidak ada gaya yang diberikan.

Untuk matriks kekakuan setiap elemen disajikan dengan persamaan di bawah iniKe= Ke + Kexx yy

m21 m23

m22 m23

m232

K:X = kTA

m212

m22 m21

m23 m21

m21 m22

m222

m22 m23

m31 m33

m32 m33

m332

K~ = kTAm312

m32 m31

m33 m31

m31 m32

m322

m33 m32

mIl = (xj -xi) / Lm21= (yj-yi)/LK a = f di mana a = merupakan fungsi suhu

1;T2

TJ

Tn

kll k12

k21 k22

k13 kIn

k2n

f=

knl knn

~

187

Page 6: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Risalah Lokakarya Komputasi dalam Sains clan Teknologi Nuklir XN, Juli 2003

0 0[m21 B=LN= 0 m23

0m31

m21

m33

m23m3J

m22 0

0 m32

m32 m22 m33

Untuk menentukan regangan pada analisis stress digunakan persamaan sebagai berikut80 = [aL\T aL\T 0] T.

Beban gaya akibat strain dapat dituliskan sebagai berikutIe: = BT D 80 tA.

Untuk menentukan elemen matriks kekakuan digunakan persamaan sebagai berikutKe = B T D B t A.

al

a2= K-1 f = Pergeserana=

an

8 = B ae = Regangan

Untuk plane stress, nilai modulus elastisitas dapat dituliskan sebagai berikut

1 .u1

ED= -., .u

0-,u

0-2

Untuk mendapatkan nilai tegangan (stress) akibat adanya pengaruh suhu(j = D(s -so),

Cara Menggunakan ANSYS

Untuk mencari distribusi suhu1. Preprosessing

.menggambar bentuk sample yang berbentuk plat

.memasukkanjenis sample (element type).memasukkan material property.melakukan meshing.

188

0

01-

Page 7: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Analisis Bimetal dengan Metode Elemen Hingga (Elfrida Saragi, Utaja)

2. Solution.Thennal

0 Memberikan syarat batas temperature (T) = 30 pada sumbu X = 00 Memberikan syarat barns temperature ( T) = 30 pada sumbu X = 5 cm

.Menyelesaikan permasalahan thennal untuk mendapatkan distribusi suhu.Untuk mencari pergeseran1. Preprosessing

.menggambar bentuk sample yang berbentuk plat.memasukkanjenis sample (element type) structural.memasukkan material property..melakukan meshing.

2. Solution0 Mernberikan syarat batas untuk pergeseran UX= UY = 0 pada surnbu

X dan Surnbu Y sarna dengan not0 Mengarnbil data daTi distribusi suhu0 Menyelesaikan permasalahan structural dengan current LS.

3. General Post Processing.Mendapatkan basil pergeseran dan stress.

BASIL ANSYS

189

Page 8: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Risalah Lokakarya Komputasi dalam gains dan Teknologi Nuklir XIV, Juli 2003

Distribusi Stress Setelah Sambuugan

PRINT S ELEMENT SOLUTION PER ELEMENT

***** POST1 ELEMENT NODAL STRESS LISTING *****

LOADSTEP= 1 SUBSTEP= 1

TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0

THE FOLLOWING X,Y,Z VALUES ARE IN GLOBAL COORDINATES

ELEMENT= 1 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ

61 .46597E-09 .12426E-09 .00000 -.10151E-09 .00000 .00000

27 .46597E-09 .12426E-09 .00000 -.10151E-09 .00000 .00000

78 .46597E-09 .12426E-09 .00000 -.10151E-09 .00000 .00000

78 .46597E-09 .12426E-09 .00000 -.10151E-09 .00000 .00000

ELEMENT= 2 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ

61 -.40129E-09 -.39507E-09 .00000 -.32470E-09 .00000

26 -.40129E-09 -.39507E-09 .00000 -.32470E-09 .00000

27 -.40129E-09 -.39507E-09 .00000 -.32470E-09 .00000

27 -.40129E-09 -.39507E-09 .00000 -.32470E-09 .00000

ELEMENT= 3 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ

57 .48505E-09 .48806E-09 .00000 .14542E-09 .00000

50 .48505E-09 .48806E-09 .00000 .14542E-09 .00000

81 .48505E-09 .48806E-09 .00000 .14542E-09 .00000 .

81 .48505E-09 .48806E-09 .00000 .14542E-09 .00000 .1--

ELEMENT= 4 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ

57 -.38537E-09 -.11561E-09 .00000 -.75652E-10 .00000

49 -.38537E-09 -.11561E-09 .00000 -.75652E-10 .00000

50 -.38537E-09 -.11561E-09 .00000 -.75652E-10 .00000

50 -.38537E-09 -.11561E-09 .00000 -.75652E-10 .00000

ELEMENT= 5 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY SYZ SXZ

65 .53899E-09 .26446E-09 .00000 -.98245E-10 .00000

1 .53899E-09 .26446E-09 .00000 -.98245E-10 .00000

.00000.00000.00000.00000

00000

000000000000000

.00000.00000

.00000.00000

.00000

00000

lQO

Page 9: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Analisis Bimetal dengan Metode Elemen Hingga (Elfrida Saragi, Utaja)

-.98245E-10 .00000-.98245E-10

.00000

.00000.00000

SYZ SXZ

.30819E-10 .00000

.30819E-10 .00000.30819E-10

.00000

.30819E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ.23013E-10

.00000.23013E-10

.00000

.23013E-10 .00000

.23013E-10 .00000

.00000.00000.00000

.00000

SYZ SXZ

.77231E-10 .00000

.77231E-10 .00000

.77231E-10 .00000

.77231E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ

-.15788E-09 .00000

-.15788E-09 .00000

-.15788E-09 .00000

-.15788E-09 .00000

.00000.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ

-.36434E-10 .00000

-.36434E-10 .00000

-.36434E-10 .00000

-.36434E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

3 .53899E-09 .26446E-09 .00000

3 .53899E-09 .26446E-09 .00000

ELEMENT= 6 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

65 .72393E-09 .10611 E-08 .00000

52 .72393E-09 .10611E-08 .00000

1 .72393E-09.1 0611 E-08 .00000

1 .72393E-09. 1 0611 E-08 .00000

ELEMENT= 7 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

75 .43284E-09 -.11189E-09 .00000

19 .43284E-09 -.11189E-09 .00000

20 .43284E-09 -.11189E-09 .00000

20 .43284E-09 -.11189E-09 .00000

ELEMENT= 8 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

75 .52499E-09 .95510E-10 .00000

66 .52499E-09 .95510E-10 .00000

19 .52499E-09 .95510E-10 .00000

19 .52499E-09 .95510E-10 .00000

ELEMENT= 9 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

77 .50156E-09 .11576E-1 0 .00000

26 .50156E-09 .11576E-10 .00000

61 .50156E-09 .11576E-10 .00000

61 .50156E-09 .11576E-10 .00000

ELEMENT= 10 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

77 .37616E-09-.41311E-09 .00000

25 .37616E-09-.41311E-09 .00000

26 .37616E-09 -.41311E-09 .00000

26 .37616E-09 -.41311E-09 .00000

ELEMENT= 11 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

79 -.45243E-09 -.13573E-09 .00000

44 -.45243E-09 -.13573E-09 .00000

45 -.45243E-09 -.13573E-09 .00000

45 -.45243E-09 -.13573E-09 .00000

SYZ SXZ.20002E-09

.00000.20002E-09

.00000.20002E-09

.00000.20002E-09

.00000

.00000.00000.00000.00000

191

Page 10: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Risalah Lokakarya Komputasi dalam Sains clan Teknologi Nuklir XIV, Juli 2003

SYZ

-.19775E-1(

-.19775E-1(

-.19775E-1(

-.19775E-1(

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ

-.1 051 OE-09 .00000

-.10510E-09 .00000

-.1 051 OE-09 .00000

-.1 051 OE-09 .00000

.00000.00000.00000

.00000

svz SXZ

-.22536E-11 .00000

-.22536E-11 .00000

-.22536E-11 .00000

-.22536E-11 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ

19381E-11 .00000,19381

E-11 .00000,19381

E-11 .00000,19381

E-11 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ

.15554E-09 .00000

.15554E-09 .00000

.15554E-09 .00000

.15554E-09 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

ELEMENT= 12 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

79 .41439E-09 .42353E-09 .00000

60 .41439E-09 .42353E-09 .00000

44 .41439E-09 .42353E-09 .00000

44 .41439E-09 .42353E-09 .00000

ELEMENT= 13 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

78 .48359E-09 .61936E-10 .00000

18 .48359E-09 .61936E-10 .00000

29 .48359E-09 .61936E-10 .00000

29 .48359E-09 .61936E-10 .00000

ELEMENT= 14 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

78 .37152E-09 -.66860E-10 .00000

27 .37152E-09 -.66860E-10 .00000

18 .37152E-09 -.66860E-10 .00000

18 .37152E-09 -.66860E-10 .00000

ELEMENT= 15 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

51 .72004E-09 .10630E-08 .00000

81 .72004E-09 .10630E-08 .00000

50 .72004E-09 .1 0630E-08 .00000

50 .72004E-09 .1 0630E-08 .00000

ELEMENT= 16 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

51 .46192E-09 .29559E-09 .00000

53 .46192E-09 .29559E-09 .00000

81 .46192E-09 .29559E-09 .00000

81 .46192E-09 .29559E-09 .00000

ELEMENT= 17 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

60 .63338E-09 .1 0360E-08 .00000

28 .63338E-09 .1 0360E-08 .00000

44 .63338E-09 .1 0360E-08 .00000

44 .63338E-09 .10360E-08 .00000

SYZ SXZ

.12426E-09 .00000

.12426E-09 .00000

.12426E-09 .00000

.12426E-09 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

192

SXZ

I .00000

I .00000

I .00000

I .00000

Page 11: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Analisis Bimetal dengan Metode Elemen Hingga (Elfrida Saragi, Utaja)

ELEMENT= 18 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

60 .44194E-09 .33451 E-09 .00000

43 .44194E-09 .33451E-09 .00000

28 .44194E-09 .33451 E-09 .00000

28 .44194E-09 .33451 E-09 .00000

svz SXZ

.89673E-10 .00000

.89673E-10 .00000

.89673E-10 .00000

.89673E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

ELEMENT= 19 PLANE42

NODE SX SY S2 SXY SY2 SXZ

66 .45466E-09 .42219E-11 .00000 -.71508E-10 .00000

2 .45466E-09 .42219E-11 .00000 -.71508E-10 .00000

19 .45466E-09 .42219E-11 .00000 -.71508E-10 .00000

19 .45466E-09 .42219E-11 .00000 -.71508E-10 .00000

ELEMENT= 20 PLANE42

NODE SX SY S2 SXY

66 .56768E-09 .16208E-10 .00000

17 .56768E-09 .16208E-10 .00000

2 .56768E-09 .16208E-10 .00000

2 .56768E-09 .16208E-10 .00000

ELEMENT= 21 PLANE42

NODE SX SY S2 SXY

53 .44601 E-09 .41123E-09 .00000

54 .44601 E-09 .41123E-09 .00000

81 .44601 E-09 .41123E-09 .00000

81 .44601 E-09 .41123E-09 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ

.95710E-10 .00000

.95710E-10 .00000

.95710E-10 .00000

.95710E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ

.97461E-10 .00000

.97461E-10 .00000

.97461E-10 .00000

.97461E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ SXZ

.42670E-10 .00000

.42670E-10 .00000

.42670E-10 .00000

.42670E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

ELEMENT= 22 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

53 .54601 E-09 .34172E-09 .00000

67 .54601E-09 .34172E-09 .00000

54 .54601E-09 .34172E-09 .00000

54 .54601 E-09 .34172E-09 .00000

ELEMENT= 23 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

67 -.33431E-10 -.16209E-09 .00000

3 -.70465E-11 -.16853E-09 .00000

4 .20566E-11 .39758E-10 .00000

svz SXZ

.19195E-10 .00000

.20243E-10 .00000-.20237E-10

.00000

.00000

.00000

.00000

193

Page 12: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Risalah Lokakarya Komputasi dalam Sains clan Teknologi Nuklir XN, Juli 2003

-.19390E-10 .00000 .00000

SYZ SXZ

.12020E-09 .00000

.10195E-09 .00000

-.13499E-09 .00000

-.15228E-09 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

svz SXZ

-.22332E-11 .00000

.57645E-10 .00000

.71821E-10 .00000

.42730E-11 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

SYZ

.15818E-1(

-.35603E-1(

-.36124E-1(

.13576E-1(

.00000.00000.00000

.00000

SYZ SXZ

-.55555E-11 .00000

-.45995E-11 .00000

-.42262E-10 .00000

-.41455E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

82 -.27049E-10 .33318E-10 .00000

ELEMENT= 24 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

3 -.41726E-09 -.23109E-09 .00000

67 -.43643E-09 -.19964E-09 .00000

53 -.33609E-09 .30992E-09 .00000

65 -.27777E-09 .34138E-09 .00000

ELEMENT= 25 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

74 -.27899E-09 -.11905E-09 .00000

56 -.22226E-09 .17463E-10 .00000

78 -.35543E-09 .19270E-10 .00000

29 -.35697E-09 -.12289E-09 .00000

ELEMENT= 26 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

56 -.25208E-09 -.37430E-10 .00000

74 -.22895E-09 .57520E-10 .00000

17 -.24649E-09 .55373E-10 .00000

66 -.27839E-09 -.35457E-10 .00000

ELEMENT= 27 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

78 -.37155E-09 .13873E-09 .00000

56 -.35530E-09 .13892E-09 .00000

55 -.36008E-09 .52531E-10 .00000

61 -.39816E-09 .52718E-10 .00000

ELEMENT= 28 PLANE42

NODE SX SY SZ SXY

67 -.41315E-09 -.32647E-09 .00000

43 -.44918E-09 -.25669E-09 .00000

60 -.47202E-09 .51176E-09 .00000

54 -.38198E-09 .58161E-09 .00000

SYZ SXZ-.44546E-10

.00000-.40790E-10

.00000

.13226E-10 .00000

.19666E-10 .00000

.00000

.00000

.00000

.00000

194

sxz.00000

.00000

.00000

.00000

Page 13: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Analisis Bimetal dengan Metode Elemen Hingga (Elfrida Saragi, Utaja)

KESIMPULAN

2.

3.

4.

Bimetal banyak dipakai pada alat -alat otomatik seperti pada skring, pembatassuhu clan lain- lain.Metode pengukuran suhu yang sangat luas pemakaiannya ialah menggunakanbimetal( dua keping logam yang mempunyai koefisien ekspansi termal yangberbeda yang disatukan). Bila keping logam tersebut dikenai oleh suhu yang lebihtinggi daTi suhu pengikatnya, maka akan terjadi pembengkokan (pergeseran).Untuk masalah di atas, besar tegangan (stress) diperoleh dengan caramendapatkan nilai distribusi suhu terlebih dahulu kemudian diperoleh nilairegangan dengan menggunakan software ANSYS.Software ANSYS dapat dipakai untuk menganalisis

.Tegangan (stress)

.Thermal

.Aliran fluida

.Medan magnet

DAFTARPUSTAKA

FRANK L. STASA, Applied Finite Element Analysis For Engineers, FloridaInstitute of Technology (1985)

2. Structural Analysis Guide, Ansys Release 5.7

3 Saeed Moaveni, Finite Element Analysis, Theory and Application withANSYS, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey 07458 (1983)

4. William Weaver Jr, Paul R. Johnston, Structural dynamics by finite Elements,Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632

195

Page 14: ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Informatika/lkstn... · ANALISIS BIMETAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Elfrida Saragi.,

Risalah Lokakarya Komputasi dalam gains daD Teknologi Nuklir XN. Juli 2003

DISKUSI

R ULIY ANTI PARD EWI

I. Apakah Software Ansys yang dipergunakan pada penelitian itu mempunyaiketerbatasan ukuran matriksnya atau maksimum dapat digunakan untuk matrikukuran berapa?

ELFRIDA SARAGI

I. Untuk software ANSYS 5.4 maximum dapat digunakan untuk menyimpan matriksdengan ukuran 400 X 400 X 400. Maksimum penyimpanan variabel adalah 200variabel.

DAFT AR RIW A Y A T HIDUP

1. Nama : Elfrida Saragi

2. Tempat/Tanggal Lahir : Medan, I Juni 1963

3. Instansi : P2TIK -BATAN

: StafBidang Komputasi

: (setelah SMU sampai sekarang)

.SI Jurusan Fisika, FMIPA-USU, Medan

4. Pekerjaan / Jabatan

5. Riwayat Pendidikan

6. Pengalaman Kerja

.StafBidang Komputasi -P2TIK-BATAN

Organisasi Profesional : -7

196

Moh. zen
Home