PENGGUNAAN ANSYS DALAM ANALISIS TORSI TAMPANG TIPIS TERBUKA
4.1.3 Permodelan Penampang
Berikut ini adalah properties dari penampang lingkaran yang akan dianalisis.
149 Dimensi profil I berdasarkan SNI 07 – 0329 -2005 adalah I 300
a. Profil I
b. Profil WF
150 4.1.4 Analisa Torsi profil I dengan menggunakan ANSYS
Berikut adalah tahap – tahap dalam melakukan analisis perhitungan torsi
dengan Program ANSYS.
1. Membuat Judul
Utility Menu > File > Change Title
Ketik Torsi Pada Profil I pada kotak yang disediakan, Lalu klik OK.
2. Menentukan Tipe Elemen dan informasi dari Cross Section.
Selanjutnya Pilih tipe dalam pembahasan ini:
Main Menu > Preferences
Pilih “Structural” pada check box. Kliok OK untuk melanjutkan program.
3. Menentukan tipe elemen yang digunakan.
Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete…
Klik tombol Add pada Element type box. Setelah itu akan muncul dialog box
151 Pada scroll box sebelah kiri, kita klik “Structural Beam”. Lalu pada scroll box
sebelah kanan, kita kill “3D finite strain, 3 node 189” untuk memilih tipe
Beam189 yang cocok digunakan untuk Torsi Pada Tampang I. Setelah itu kilk
OK. Kemudian klik Options pada Element typr box pilih Restrained pada warping
degree of freedom yang artinya kita memasukkan warping pada perhitungan dan
Torsional Only pada shear stress output . Karena kita akan meninjau hasil output
perilaku torsi akibat torsi dan akibat lentur biasa pada bagian yang terpisah.
Setelah itu klik Close pada Element type box.
4. Membentuk profil I 300
152 Pilih profil I beam dari tombol subtype. Setelah itu kita pilih Shear centre pada
tombol offset to. Dan geser tombol coarse ke fine sampai angka 5. Setelah itu
masukkan nilai-nilai :
1. W1 = W2 = 150 mm
2. W3 = 300 mm
3. t1 =t2= 13 mm
4. t3= 8 mm
Lalu klik Apply untuk membuat profil I beam y ang diinginkan.
153 Pada Graphics window akan muncul diagram dan data summary dari profil I beam.
Setelah itu klik tombol Close pada BeamTool untuk melanjutkan langkah selanjutnya.
5. Menentukan Material properties dan Orientation Node.
Menentukan elemen material properties.
Preprocessor > Material Props > Material Models > Structural > linear > Elastic >
Isotropic.
Pada tabel yang muncul, diisi dengan : • young's modulus EX 210000 Pa • Poisson's Ratio PRXY 0.3 Membuat Model geometri
Tentukan titik-titik koordinat yang digunakan untuk membuat suatu profil I Beam.
Main Menu > Preprocessor > Modelling > Create > Keypoints > in Active CS
Masukkan nilai keypoint dan titik-titik koordinat yang ada seperti gambar di
154 Sehingga pada tampilan graphic windows menjadi seperti berikut
6. Membentuk garis lurus dari titik keypoints yang telah dibuat dengan cara:
Main Menu > Preprocessor > Modelling > Create > Lines > Lines > Straight Line
Klik titik keypoint 1 dan keypoint 2, klik titik 2 dan 3 pada Graphics Window dan
155 7. Replot tampilan menjadi garis di Graphics window
Utility Menu > Plot > Lines
8. Pilih garis dan tentukan node orientation sebagai atribut.
Main menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Attributes > pick lines
Muncul Line Attributes picker box, lalu klik pada garis yang ada pada
156 Pastikan Material number dan Elemen section 1. Klik tombol radio dari pick
Orientation Keypoint(s) untuk mengubah dari no menjadi yes. Lalu klik Ok.
Setelah itu Line Attributes picker box muncul kembali. Ketik 4 lalu tekan
enter, dan klik OK.
9. Menentukan ukuran mesh.
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Size Controls > Manual Size > lines > All
157 Masukkan nilai pada Element Size on all selected items . Yang berarti garis tersebut
akan terbagi dengan jarak 300 antara titik yang satu dengan titik yang lain yang
terhubung. Lalu klik OK.
10. Menjalankan perintah Mesh pada garis.
Main Menu > Preprocessor > Meshing > Mesh Tools
Klik MESH pada MeshTool. Lalu akan muncul Mesh Lines picker. Pilih garis
yang ada pada Graphics Window lalu klik OK pada Mesh Lines picker. Lalu klik
158 11. Rotasikan garis yang telah di Mesh.
Utility Menu > PlotCtrls > Pan, Zoom, Rotate
Klik ISO pada Pan,Zoom,Rotate box yang muncul. Untuk memunculkan
tampilan yang lebih mudah dilihat dalam Graphics Window.
12. Memunculkan Orientasi dari Profil I Beam
Utility Menu > PlotCtrls > Style > Size and Shape
159 Dan tampilan Graphic Windows menjadi seperti gambar berikut :
13. Menetukan Syarat Batas
Memberi perletakan.
Solution > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On keypoints
Klik keypoint 1 dan 2 . Pada Apply U,ROT on KP‟s box ketik 1 lalu tekan Apply. lalu klik Ok. Lalu muncul Apply U,ROT on KP‟s tool muncul. Lalu
160 klik “UX, UX, UZ, ROTX, ROTY,ROTZ” dan klik OK. Ulangi hal yang sama
untuk Keypoint 2 .
Setelah itu akan muncul perletakan pada keypoint 1 dan 2 pada Graphics
Window.
14. Memberi Momen Torsi dan Beban
Solution > Define Loads > Apply > Structural > Force/Moment > OnKeypoints
Muncul Apply F/M on KP‟s tool. Karena pemberian beban dilakukan ditengah bentang maka kita klik keypoint 2 lalu Enter setelah itu klik OK. Setelah itu
161 Pada “direction of force/mom‟ diganti menjadi arah “MX‟ dan isi “VALUE Force/moment Value‟ sebesar 10000000 N . Tanda minus (+) artinya ke kanan searah dengan arah X . Klik OK. Klik lagi keypoint 2 dan masukkan beban pada
direction of force/mom‟ diganti menjadi arah “FY‟ dan isi “VALUE Force/moment Value‟ sebesar -5000 N . Tanda minus (-) artinya ke bawah berlawanan dengan arah Y.
Setelah itu akan muncul Momen Torsi dan Beban pada keypoint 2 pada beam
162 15. Jalankan analisisnya.
Main Menu > Solution > Solve > Curent LS
Sebelum menjalankan analisisnya akan muncul Solve Current Load Step box.
Sebelum kita klik OK, kita periksa terlebih dahulu informasi yang ada pada
“/Status Command”. Setelah semua sudah sesuai maka klik OK.
16. Menampilkan Hasil Summary
Setelah tahap ini . tinggal melihat besar sudut puntir dan tegangan - tegangan
163 a. Melihat besar lendutan
General Postproc > Plot Result > Countour Plot > Nodal Solution > Pilih
DOF Solution > Displacement Vector Sum
b. Melihat besar sudut puntir
General Postproc > Plot Result > Countour Plot > Elemen Table > Pilih
ROTX
c. Melihat besar Tegangan Normal
General Postproc > Plot Result > Countour Plot > Element Solution >
Pilih Stress > X – Component of stress
d. Melihat besar Tegangan Geser
General Postproc > Plot Result > Countour Plot > Element Solution >
Pilih Stress > X – Component of stress
e. Untuk melihat nilai Besar sudut puntir, Tegangan geser dan Tegangan
Normal disetiap meshing section dan meshing beam kita dapat melihat di
General Postproc > List Result > Nodal Solution / Element Solution /
Element Table Data
Di Bagian ini terdapat hasil output untuk masing – masing besar nilai di
setiap titik.
164 Main Menu > Preprocessor > Sections > Beam >Plot Section
4.2. Hasil Perilaku Torsi Pada Profil I dengan Menggunakan Program