ANALISIS ELEMEN CANGKANG AKSISIMETRI SAXI_K BERKETEBALAN KONSTAN TERHADAP PROBLEM STATIS DAN GETARAN BEBAS

Bing Santosa

Abstract


Perancangan struktur berbentuk cangkang, misalnya terowongan, pipa, kubah masjid, silo, dan reaktor nuklir banyak dijumpai kesulitan dalam penggunaan teori eksak, karena kompleksnya bentuk struktur dan tipe pembebanannya. Solusi pendekatan teoritis klasik tidak lagi dapat memberikan jawaban yang memuaskan, maka diperlukan suatu metode yang mampu menganalisis struktur tersebut dan menghasilkan solusi yang sama atau mendekati dengan kenyataan. Salah satu yang handal dan dapat dipertanggungjawabkan untuk menyelesaikan masalah di atas yaitu Metode Elemen Hingga. Struktur cangkang yang dievaluasikan adalah cangkang putar atau aksisimetri yang didasarkan pada hipotesa Love-Kirchhoff jika deformasi Geser Transversal (GT) diabaikan. Cangkang aksisimetri ini diformulasikan menggunakan elemen SAXI_K dengan tebal konstan. Elemen SAXI_K adalah suatu elemen tronkonik yang mempunyai dua titik nodal dengan tiga derajat kebebasan pada tiap nodal dan dikembangkan berdasarkan pada sifat-sifat aksisimetri yang dikemukakan pada hipotesa Love-Kirchhoff. Elemen-elemen ini diprogram dengan bahasa FORTRAN dan digabungkan dengan program utama dari PC-FEAP. Evaluasi yang dilakukan yaitu pengujian kehandalan elemen SAXI_K terhadap problem statis dan getaran bebas serta membandingkan hasil-hasil numerik dengan program SAP90, GTSTRUDL, dan solusi eksaknya Elemen SAXI_K yang didasarkan pada teori Love/Kirchhoff baik digunakan untuk kasus cangkang yang tipis dan mempunyai kecepatan konvergensi yang cukup tinggi, serta memberikan hasil yang sangat baik. Hasil uji numerik yang telah dilakukan terhadap beban statis pada pelat melingkar dengan beban merata dan getaran bebas pelat melingkar berlubang, yaitu mendekati hasil solusi eksaknya, Hasil perhitungan pada kasus kerucut terpancung dengan beban merata mendekati hasil dari program SAP90, serta pada kasus getaran bebas kerucut terpancung mendekati hasil dari program GTSTRUDL.

 

Kata kunci : Cangkang Aksisimetrik SAXI_K, Tebal Konstan, Problem Statis, Getaran Bebas


Keywords


Cangkang Aksisimetrik SAXI_K, Tebal Konstan, Problem Statis, Getaran Bebas

Full Text:

PDF