LANDASAN TEORI
4.2 Penskalaan Gempa dengan SeismoMatch
4.2.4 Spectral Matching
SeismoMatch fungsi utamanya adalah untuk menyesuaikan catatan gerakan tanah sehingga respon percepatan spektral cocok dengan spektrum respon target. Program ini menggunakan algoritma wavelet yang diusulkan oleh Hancock dan kawan-kawan (2006) , berdasarkan metode time - domain dari Lilanand dan Tseng (1988), dengan beberapa modifikasi untuk melestarikan non-stasioneritas pada jangka waktu yang lama dengan menggunakan bentuk fungsional yang berbeda untuk penyesuaian time history.
Setelah memuat beberapa akselerogram dan mendefinisikan target respon spektral, pengguna hanya perlu menyesuaikan rentang periode yang cocok, mengatur toleransi yang diperlukan dan tekan Matching. Parameter ini dapat juga didefinisikan pada jendela pra-pengolahan utama dari program ini atau pada modul parameter matching dari pengaturan program. Setelah proses pencocokan dipicu, jendela pop-up akan ditampilkan menunjukkan kemajuan setiap accelerogram serta informasi tentang spektral ketidakcocokan, iterasi dan toleransi.
Beberapa informasi yang ditampilkan untuk setiap accelerogram cocok dalam jendela ini, seperti hasil pencocokan (konvergen atau tidak), rata-rata ketidakcocokan, ketidakcocokan maksimum, dan jumlah iterasi yang digunakan. Jika konvergensi tidak tercapai untuk catatan yang diberikan, pengguna selalu dapat meningkatkan jumlah iterasi atau jumlah gelombang diterapkan.
4.3 Modelisasi Struktur dengan Abaqus
Software Abaqus menyediakan program yang digunakan untuk memodelkan struktur yang akan dianalisa yang diberi nama Abaqus CAE. Seperti kebanyakan program komputer yang tersedia di pasaran, Abaqus memiliki fasilitas CAD/CAM/CAE yang bisa difungsikan sebagai program analisa elastis dan plastis. Keunggulan Abaqus dibanding dengan program lain sejenis adalah lengkapnya menu yang tersedia pada part module. Selain itu kita juga bisa melakukan test dengan memasukkan data secara manual di input file. Pengembangan bahasa program dalam Abaqus memungkinkan para designer lebih mudah dalam memilih metode yang digunakan dalam melakukan proses simulasi dan analisis.
Kemungkinan terjadi kesalahan dan kegagalan selama proses running dari input file yang telah dimasukkan bisa disebabkan karena kesalahan dalam
memasukkan data pada part module. Analisa Abaqus secara lengkap biasanya terdiri dari tiga tingkat tertentu: preprocessing, simulasi, dan postprocessing seperti yang ditunjukkan diagram Gambar 4.2.
Dengan mengikuti alur berpikir dari diagram dibawah kita bisa mengatasi persoalan dengan cepat dan tepat. Sebagai program desain dan analisa numerik,
63
Abaqus mampu bekerja pada daerah plastis dan elastis dengan tampilan grafik yang berupa diagram linier - non linier yang lengkap.
Gambar 4.2 Diagram alir proses running Abaqus
4.3.1 Preprocessing (Abaqus CAE)
Pemodelan part dilakukan dalam abaqus CAE dengan memasukkan geometri yang dapat dilakukan dengan mengimport dari input file. Abaqus juga menyediakan menu yang bisa digunakan untuk import sketch, part dan model dari perangkat lunak yang lain diantaranya adalah CATIA, Pro Engineering, PATRAN, MARC. Dalam menggambarkan model yang akan kita analisis, kita bisa menentukan koordinat sistem yang akan kita buat. Sebelum kita melakukan analisa kita memasukkan data kedalam modul Abaqus CAE sehingga semua keyword dan parameter yang kita masukkan ke dalam input file bisa kita periksa kebenarannya sebelum kita melakukan proses running. Urutan dalam memasukkan data harus kita perhatikan dengan benar karena antara satu modul dengan modul yang lain saling berhubungan.
Secara garis besar urutan memasukkan data ke dalam modul-modul adalah sebagai berikut:
a. Membuka Menu Abaqus CAE 6.10-1
Untuk masuk ke program Abaqus CAE bisa dipilih dari desktop atau dari panel start, kemudian baru membuka Abaqus CAE. Setelah tampilan pada
Preprocessing Abaqus CAE Input file: Job, Inp
Simulasi Abaqus Standard/Abaqus Explicit Output files: Job.odb, job.dat,job.res, job.fil Postprocessing Abaqus CAE
layar viewport muncul maka pilih creating model data base. Gambar 3.4 menunjukkan tampilan awal pada Abaqus CAE 6.10-1.
Gambar 4.3 Viewport awal Abaqus CAE 6.10-1
b. Modul Part
Modul part adalah bagian dari modul yang akan digunakan untuk menggambar struktrur yang akan disimulasikan di dalam Abaqus CAE. Modul part menyediakan menu tool bar yang berfungsi untuk melakukan modifikasi struktur sesuai dengan model yang akan kita buat. Model yang dibuat adalah wire frame 2D sebagaimana terlihat pada Gambar 4.4.
65
c. Modul Property
Modul property berfungsi untuk memasukkan sifat mekanis bahan, jenis material, kekuatan bahan, dan spesifikasi teknis yang akan dianalisis. Modul property ini sangat penting sebelum kita masuk ke langkah selanjutnya, karena property dari material harus diberikan sebelum kita melakukan proses assembly. Adapun property material:
1. Jenis material = Baja.
2. Massa jenis ( ) = 7,85 ton/m3. 3. Tegangan leleh (fy) = 270 Mpa. 4. Modulus elastisitas (E) = 200000 Mpa. 5. Poisson’s ratio ( ) = 0,3.
6. Damping, diambil dari mode 1 dan 3 dari masing-masing struktur.
d. Modul Assembly
Modul assembly adalah menyusun bagian-bagian komponen yang kita buat menjadi satu kesatuan model sehingga memungkinkan untuk dilakukan analisa numerik.
e. Modul Step
Modul step berfungsi untuk urutan langkah-langkah mana yang akan didefenisikan sebagai letak pemberian beban atau kecepatan. Modul step menyediakan menu set dan surface untuk meletakkan beban yang akan di kerjakan pada struktur.
f. Modul Interaction
Modul interaction berfungsi untuk menentukan bagian material yang akan mengalami kontak. Interaction juga berguna untuk memberikan constraint pada benda yang akan dianalisis untuk mencegah bergesernya atau berpindah dari posisinya.
g. Modul Load
Modul load digunakan untuk memberikan beban, kecepatan, boundary pada struktur. Modul load juga digunakan sebagai sarana untuk memasukkan kondisi batas (boundary condition) yang akan dibuat:
1. Beban mati = 20 kN/m. 2. Beban hidup = 10 kN/m.
3. Beban gempa, berupa beban time history dari masing-masing catatan gempa yang sudah diskalakan.
h. Modul Mesh
Modul mesh berfungsi untuk membagi geometri dari satu elemen menjadi beberapa elemen. Kita bisa menentukan jenis mesh yang akan kita gunakan. Untuk meshing yang digunakan dalam analisa ini yaitu membagi satu elemen menjadi beberapa elemen seperti terlihat pada Gambar 4.5, semakin banyak mesh yang dibuat akan memberikan hasil yang lebih sempurna.
67
Gambar 4.5 Viewport mesh Abaqus CAE 6.10-1
i. Modul Job
Modul job berfungsi untuk melakukan proses running terhadap model struktrur yang kita buat. Setelah data yang kita masukkan selesai selanjutnya kita serahkan pada job modul untuk melakukan proses penyelesaian secara numerik. Selama proses numerik di dalam software kita bisa memonitor dari message area yang berada dibawah viewport apakah submit job berhasil atau tidak, apabila terjadi error message kita kembali kepada modul untuk melakukan modifikasi terhadap bagian-bagian yang masih terdapat kesalahan.
4.3.2 Simulasi
Abaqus standard dan explicit digunakan untuk melakukan simulasi dari hasil processing di dalam software Abaqus. Pada tingkat ini Abaqus memecahkan
permasalahan yang diberikan ke dalam program dengan melakukan penyelesaian secara numerik.