1. Jelaskan sdirect stifnes methode .
Metode sdirect stifnes adalah salah satu metode yang digunakan dalam analisis struktur untuk menghitung kekakuan atau kekakuan relatif dari elemen struktur. Metode ini didasarkan pada prinsip bahwa kekakuan total suatu struktur dapat dihitung dengan menjumlahkan kontribusi kekakuan dari masing-masing elemen struktur.
2. Jelaskan sistem transformasi perpindahan
Sistem transformasi perpindahan adalah metode yang digunakan dalam analisis struktur untuk mengubah perpindahan dari satu sistem koordinat ke sistem koordinat lainnya. Metode ini berguna ketika kita ingin menggambarkan perpindahan suatu titik atau elemen struktur dalam sistem koordinat yang berbeda.
3. Jelaskan cara menghitung global stiffnesss matrik.
Untuk menghitung matriks kekakuan global (global stiffness matrix), langkah-langkah berikut
dapat diikuti:
1. Identifikasi elemen struktur: Tentukan elemen-elemen struktur yang terlibat dalam analisis.
Misalnya, jika Anda sedang menganalisis struktur balok, elemen-elemen tersebut dapat berupa
balok atau elemen balok yang lebih kecil.
2. Tentukan matriks kekakuan lokal: Untuk setiap elemen struktur, tentukan matriks kekakuan lokal. Matriks kekakuan lokal menggambarkan hubungan antara gaya dan perpindahan pada elemen tersebut. Matriks ini dapat diperoleh berdasarkan sifat-sifat material dan geometri elemen.
3. Transformasikan matriks kekakuan lokal ke sistem koordinat global: Gunakan sistem transformasi perpindahan untuk mengubah matriks kekakuan lokal ke sistem koordinat global.
Ini melibatkan penggunaan matriks transformasi yang menggambarkan hubungan antara sistem
koordinat lokal dan sistem koordinat global.
4. Assemble matriks kekakuan global: Setelah matriks kekakuan lokal diubah ke sistem koordinat global, langkah selanjutnya adalah menggabungkan (assemble) matriks kekakuan lokal menjadi
matriks kekakuan global. Ini melibatkan penempatan matriks kekakuan lokal pada posisi yang tepat dalam matriks kekakuan global, sesuai dengan hubungan antara elemen-elemen struktur.
5. Penyelesaian matriks kekakuan global: Setelah matriks kekakuan global terbentuk, Anda dapat menggunakan metode numerik seperti metode elemen hingga (finite element method) untuk menyelesaikan matriks kekakuan global dan mendapatkan solusi perpindahan dan gaya pada struktur.
4. Jelaskan cara penggabungan elemen struktur.
Cara penggabungan elemen struktur dapat bervariasi tergantung pada jenis struktur dan metode analisis yang digunakan. Berikut adalah beberapa langkah umum yang biasanya dilakukan dalam penggabungan elemen struktur:
a) Identifikasi elemen yang akan digabungkan: Tentukan elemen struktur mana yang akan digabungkan. Hal ini dapat melibatkan elemen-elemen seperti balok, kolom, dinding, atau elemen struktur lainnya.
b) Penyesuaian koordinat: Pastikan bahwa koordinat elemen yang akan digabungkan saling terkait dan sesuai. Hal ini melibatkan penyesuaian koordinat elemen agar mereka saling terhubung dengan benar.
c) Penyesuaian sambungan: Jika ada sambungan antara elemen yang akan digabungkan, pastikan bahwa sambungan tersebut sesuai dan kuat. Hal ini melibatkan perhitungan dan desain sambungan yang tepat untuk memastikan kekuatan struktur yang optimal.
d) Penggabungan elemen: Setelah koordinat dan sambungan telah disesuaikan, elemen-elemen struktur dapat digabungkan secara fisik. Ini dapat melibatkan pengelasan, perekatan, atau metode penggabungan lainnya sesuai dengan jenis struktur dan material yang digunakan.
e) Verifikasi dan analisis: Setelah penggabungan elemen selesai, struktur yang lebih besar harus diverifikasi dan dianalisis untuk memastikan kekuatan dan kestabilan yang memadai. Hal ini melibatkan pengujian struktur, simulasi komputer, atau metode analisis lainnya untuk memastikan bahwa struktur dapat menahan beban yang diberikan.
1. Jelaskan sistem 1 pegas linier.
Sistem 1 pegas linier adalah sistem mekanis yang terdiri dari satu pegas linier dan satu massa yang terhubung dengan pegas tersebut. Sistem ini digunakan untuk memodelkan dan menganalisis respons dinamis dari sistem yang memiliki sifat pegas dan massa.
2. Jelaskan sistem 2 pegas linier.
Sistem 2 pegas linier adalah suatu sistem mekanik yang terdiri dari dua pegas linier yang terhubung secara seri atau paralel. Pegas linier adalah elemen elastis yang dapat menyimpan dan mengembalikan energi saat diberikan gaya atau perpindahan.
3. Jelaskan konsep kesetimbangan gaya.
Konsep kesetimbangan gaya adalah prinsip dasar dalam fisika yang menyatakan bahwa total gaya yang bekerja pada suatu benda harus seimbang atau nol agar benda tersebut tetap dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan. Konsep ini didasarkan pada hukum Newton tentang gerak.
4. Jelaskan tentang kekakuan pegas.
Kekakuan pegas adalah ukuran yang menggambarkan sejauh mana suatu pegas atau elemen elastis dapat menahan deformasi atau perubahan bentuk ketika diberikan gaya atau beban.
Kekakuan pegas dinyatakan dalam satuan gaya per satuan panjang atau satuan gaya per satuan sudut, tergantung pada jenis pegas yang digunakan.
1. Jelaskan persamaan weight residual method.
2.
Metode Residual Weight: Metode ini umumnya digunakan dalam konteks penyesuaian berat untuk data observasi geodetik atau survei.
Ide dasarnya adalah untuk menentukan nilai sesuatu yang tidak diketahui (seperti posisi titik kontrol, parameter transformasi, dll.) sedemikian rupa sehingga hasil penyesuaian meminimalkan selisih antara hasil observasi dan hasil perhitungan.
3.
Metode Elemen Berat (Weighted Residual Method): Dalam konteks metode elemen berat pada analisis numerik atau pemodelan matematika, istilah ini merujuk pada teknik di mana perbedaan antara nilai terukur dan nilai yang diestimasi dikuadratkan dan diberi bobot.
Misalnya, dalam solusi persamaan diferensial parsial, teknik elemen berat dapat digunakan untuk menghasilkan solusi perkiraan dengan mengurangkan residu kuadrat dari fungsi berat tertentu.
2. Jelaskan perhitungan weight residual method.
Metode residual berbobot digunakan dalam analisis numerik untuk
menyelesaikan persamaan diferensial parsial atau persamaan lainnya. Ide dasarnya adalah mengalikan residu persamaan dengan fungsi berat tertentu sebelum diintegrasikan, dan kemudian mencari solusi yang meminimalkan hasil integrasi dari produk ini. Dalam konteks ini, saya akan menjelaskan bagaimana metode ini dapat diterapkan pada solusi persamaan diferensial parsial sederhana.
Misalkan kita memiliki persamaan diferensial parsial linier sederhana:
dengan kondisi batas dan kondisi awal yang sesuai. Langkah-langkah perhitungan metode residual berbobot melibatkan:
1.
Pemilihan Fungsi Uji (Test Function):
Pilih fungsi uji �(�)v(x) , yang memenuhi kondisi batas dan kondisi awal.
2.
Pembobotan Persamaan:
Kalikan persamaan diferensial dengan fungsi berat (weight function) �(�)w(x) .
Contohnya, �(�)w(x) dapat dipilih sebagai fungsi polinomial atau fungsi berbasis lainnya.
3.
Integrasi Dengan Fungsi Uji:
Integrasikan hasil perkalian persamaan diferensial dengan fungsi berat dan fungsi uji melalui domain ruang dan waktu.
Hal ini menghasilkan persamaan residual berbobot.
4.
Minimalkan Residu:
Minimalkan nilai residu berbobot dengan memilih solusi yang memenuhi kondisi batas.
Ini dapat dilakukan dengan menggunakan metode variational, seperti metode Galerkin atau metode residu terkecil.
5.
Diskritisasi dan Solusi Numerik:
Terapkan metode numerik, seperti metode elemen hingga atau metode elemen hingga spektral, untuk mendiskritisasi persamaan residu berbobot.
Hitung solusi numerik menggunakan teknik iteratif atau metode
langsung.
1. Jelaskan tentang beam theory.
Teori balok atau beam theory adalah salah satu konsep dasar dalam mekanika struktur yang digunakan untuk menganalisis dan merancang struktur-balok seperti balok atau rangka. Teori ini memberikan kerangka kerja matematis untuk memahami perilaku balok saat dikenakan beban, termasuk distribusi beban yang berbeda-beda. Teori balok biasanya diterapkan pada struktur dengan dimensi panjang yang jauh lebih besar dari dimensi lateralnya.
2. Jelaskan sistem flexure lement.
Elemen lentur atau elemen balok adalah elemen dasar dalam analisis elemen hingga yang digunakan untuk memodelkan dan menganalisis perilaku lentur suatu struktur. Elemen ini digunakan untuk merepresentasikan balok atau elemen struktural lainnya yang mengalami deformasi
3. Jelaskan cara perhitungan flexure element.
Perhitungan elemen lentur melibatkan analisis respons struktural terhadap beban lentur. Di bawah ini adalah langkah-langkah umum untuk perhitungan elemen lentur menggunakan teori balok Euler-Bernoulli:
1.
Definisi Struktur dan Beban:
Tentukan jenis struktur dan konfigurasi elemen lentur yang akan digunakan.
Tentukan beban yang diterapkan, baik itu beban terdistribusi atau beban konsentrasi.
2.
Pemodelan Geometri dan Materi:
Pemodelan geometri balok, termasuk panjang, lebar, dan tinggi.
Tentukan sifat-sifat materi, seperti modulus elastisitas dan momen inersia.
3.
Penerapan Hukum Kesetimbangan:
Terapkan persamaan kesetimbangan untuk menentukan reaksi di ujung balok.
Hitung momen lentur, reaksi horizontal, dan reaksi vertikal.
4.
Penggunakan Persamaan Kesetimbangan Momen:
Terapkan persamaan kesetimbangan momen untuk menentukan momen lentur di setiap titik dalam balok.
Jika balok memiliki beban terdistribusi, hitung momen lentur menggunakan integral dari distribusi beban.
5.
Penerapan Persamaan Elastisitas:
Gunakan persamaan elastisitas untuk menghubungkan momen lentur dengan defleksi balok.
Persamaan ini umumnya dikenal sebagai persamaan diferensial orde dua yang menghubungkan momen lentur, momen torsi, dan defleksi.
6.
Penyelesaian Persamaan Diferensial:
Selesaikan persamaan diferensial untuk mendapatkan fungsi defleksi balok sebagai fungsi posisi.
7.
Penggunaan Batasan dan Kondisi Batas:
Terapkan kondisi batas sesuai dengan batasan geometris dan kondisi beban pada struktur.
Contohnya, aturan tiga kondisi batas (supports dan hinge).
8.
Perhitungan Tegangan dan Deformasi:
Hitung tegangan dan deformasi dalam balok menggunakan hubungan antara momen lentur, gaya geser, tegangan, dan defleksi.
9.
Verifikasi dan Analisis Sensitivitas:
Verifikasi hasil perhitungan dengan menggunakan metode lain atau perangkat lunak rekayasa.
Lakukan analisis sensitivitas terhadap parameter-parameter
tertentu untuk memahami pengaruhnya terhadap respons struktural.
1. Jelaskan pengertian tegangan von mises
Tegangan von Mises adalah suatu metode untuk mengukur tegangan equivalen atau tegangan ekivalen dalam suatu material yang mengalami tegangan multiaxial.
Konsep ini digunakan dalam mekanika material untuk menggambarkan tingkat tegangan yang dapat memicu kegagalan material dalam kondisi yang melibatkan komponen tegangan dari lebih dari satu arah. Tegangan von Mises sering digunakan dalam perancangan dan analisis kegagalan bahan untuk memperhitungkan efek dari tegangan multiaxial.
2. Jelaskan tegangan akibat distorsi dan perubahan volume.
egangan akibat distorsi dan perubahan volume adalah dua komponen utama dari tegangan yang timbul pada suatu bahan akibat pemberian beban. Dua konsep ini membantu kita untuk memahami bagaimana bahan merespons terhadap tegangan dan deformasi.
Pemahaman tentang kedua konsep ini penting dalam analisis tegangan dan deformasi bahan serta dalam perancangan struktur dan material untuk memastikan keamanan dan keandalan struktur tersebut.
3. Jelaskan perhitunan efektif tegangan von mises.
Perhitungan efektif tegangan von Mises adalah metode untuk menentukan tegangan equivalen atau tegangan efektif pada suatu titik dalam suatu bahan yang mengalami tegangan multiaxial. Tegangan von Mises efektif (atau juga dikenal sebagai tegangan von Mises yang dinormalkan) digunakan untuk memperkirakan kegagalan material dalam kondisi tegangan multiaxial.
Pada umumnya, metode ini diterapkan pada bahan yang mengikuti hukum Hooke dan mengalami deformasi elastis.
