Tutorial CATIA - Open Knowledge and Education (OKE)

Tutorial CATIA
Analisa Elemen Hingga (FEA) - seri 2
Analisa sebuah tuas dengan elemen solid
Di susun Oleh :
Agus Fikri Rosjadi
agus.fikri@gmail.com
http://agus-fikri.blogspot.com
Di dukung oleh :
Portal edukasi Indonesia
Open Knowledge and Education
http://oke.or.id
Tutorial ini diperbolehkan untuk di copy, di sebarluaskan, di print dan
diperbaiki dengan tetap menyertakan nama penulis&tanpa ada tujuan
komersial
1

Pendahuluan:
Pada tutorial sebelumnya kita telah menyelesaikan membuat sebuah model solid
berupa Lever atau Tuas. Pada tutorial seri-2 ini kita akan mulai membuat analisa
struktural. Ikuti langkah – langkah di bawah ini:
• Langkah terakhir pada tutorial sebelumnya.
• Untuk masuk ke dalam analisa struktural, klik Start > Analysis & Simulation >
Generative Structural Analysis
• Akan keluar kotak “Warnings” yang menunjukkan bahwa Material belum
ditentukan, kita akan menentukan material pada langkah selanjutnya > tutup kotak
“Warnings” dengan klik OK.
2

• Kotak kedua yang akan muncul adalah “New Analysis Case”, kita pilih Static
Analysis” > lalu klik OK.
• Kita akan mengatur Mesh, ada 2 cara untuk membuka kotak “OCTREE
Tetrahedron Mesh”, cara pertama lewat “Pohon”, klik ganda pada cabang
“OCTREE Tetrahedron Mesh.1 : Tuas”. Cara kedua adalah klik ganda pada
ikon representative pada layer.
3

• Didalam kotak “OCTREE Tetrahedron Mesh” terdapat kolom Ukuran/Size,
makin kecil ukuran Mesh, memberikan hasil yang semakin akurat, tetapi
memerlukan waktu penghitungan yang lebih lama. Ada 2 Element Type, untuk
pilihan Linear akan memberikan penghitungan yang lebih cepat tetapi kurang
akurat, demikian sebaliknya dengan Parabolic. Klik OK untuk melanjutkan.
• Untuk melihat visualisasi dari Mesh, klik kanan cabang “Nodes and Elements” >
pilih Mesh Visualization.
4

• Akan muncul kotak “Warning”, klik OK
• Pada cabang “Nodes and Elements” akan bertambah 1 ranting “Mesh.1”. Untuk
mengetahui jumlah element (Number of Elemets) dan jumlah node (number of
Nodes) > klik kanan pada ranting “Mesh.1” > pilih Report.
5

• Hasil dari Report di Mesh.1 berupa file HTML.
• Kita akan dekati nilai jumlah element dengan jumlah element pada percobaan
dengan COSMOSXpress pada tutorial SolidWorks. Pada percobaan dengan
COSMOSXPress pada laporan HTML diketahui bahwa Number of Elements =
72 74 buah dan Number of Node = 12883. kita akan kembali ke langkah untuk
meng edit kotak “OCTREE Tetrahedron Mesh dengan ukuran sekitar 6.5 mm.
lalu klik kanan cabang “Nodes and Elements” > pilih Mesh Visualization.
Kemudian klik kanan pada ranting “Mesh.1” > pilih Report.
6

• Hasil dari Report di Mesh.1 yag baru adalah sebagai berikut, yang belum saya
ketahui adalah hubungan antara jumlah Node dan jumlah Elements. Kenapa
jumlah Node di COSMOSXpres lebih besar dari jumlah Element, sebaliknya
dengan hasil di CATIA, silakan di tanyakan ke Pak Dosen.
• Selanjutnya kita akan menentukan Material dan parameter-parameternya, klik
ikon User Material , jendela Material library akan muncul, pilih tab Metal
> pilih Steel > klik OK, Seperti gambar di bawah.
7

• Pada cabang Material.1 akan bertambah ranting baru User Material.1
• Klik ganda ranting User Material.1 > jendela Properties akan muncul > pilih tab
Analysis > kita dekatkan sifat stuktur material dengan percobaan
COSMOSXpress > rubah Young Modulus, Poisson Ratio, Density dan Yield
Strength > klik Apply > klik OK
• Klik ganda cabang pada 3D Property.1(panah 1) > akan keluar jendela 3D
Property > klik tombol User-defined material (panah 2) > pada kolom material
klik User Material.1 (panah 3)> klik OK (panah 4)
8

• Langkah selanjutnya adalah klik kanan cabang “Nodes and Elements” pilih
Mesh Visualization, sekarang kita telah mempunyai Mesh dengan property
material yang benar.
• Kita akan menentukan titik tumpu (Restraints) > jika mesh menggangu, kita non
aktifkan dulu> klik kanan Mesh.1 > pilih Activate/Deactivate
• Klik ikon Clamp pada Restraint toolbar > pilih 2 sisi/Faces, gunakan ikon
Rotate untuk memilih sisi kedua > klik OK
9

• Kemudian memberi beban (Load), klik ikon Distributed Force pada
toolbar Load, jendela Distributed Force akan muncul > pada kolom Support
pilih sisi atas dari pangkal Tuas > pada vector gaya masukkan nilai -100 N, klik
OK
• Pada cabang Static Case akan terdapat ranting Restraints.1 dan Load.1
10

• Untuk meng eksekusi analisa, kik ikon compute pada toolbar compute,
kotak Compute akan muncul . pilih nilai default yaitu All > klik OK
• Kotak kedua akan muncul, kotak ini menginformasikan sumber daya yang
dibutuhkan untuk menyelesaikan analisa, jika di dalam estimasi ada yang bernilai
Nol, kemungkinan ada masalah dengan langkah sebelumnya.
• Di “Pohon” akan terdapat keterangan directory tempat meletakkan Results dan
Computations, kita dapat merubah letak tersebut dengan klik ganda pada
masing-masing cabang.
• Berikut gambar jendela External Storage, dimana kita dapat merubah dengan
klik Modify.
11

• Langkah selanjutnya adalah Postprocessing, untuk melihat hasil deformasi, klik
ikon Deformation
pada toolbar Image.
• Untuk melihat Displacement > klik ikon Displacement pada toolbar Image
• Tampilan default pada Displacement adalah panah, untuk memperbaiki tampilan,
klik ganda pada panah tersebut, jendela Image Edition akan muncul, pada kolom
Types, pilih Average ISO > klik OK
12

• Tampilan setelah perubahan pada Image Edition. Displacement maksimum
adalah 9,82 mm. (hasil dari COSMOSXpress adalah 11,2 mm).
• Untuk melihat hasil tegangan (Von Mises Stress), klik ikon Von Mises
Stress pada toolbar Image, tegangan maksimum adalah 8.5e+007 N/m2
(hasil dari COSMOSXpress adalah 12.2e+007 N/m2)
• Untuk membuat laporan berupa file HTML, klik ikon Basic analysis results
pada toolbar Analysis Result, akan keluar jendela Reporting Options, di kolom
Output directory, kita bisa merubah direktori tempat menyimpan file
HTML.klik OK untuk membuat file laporan.
13

• Hasil printscreen sebagian file HTML
• Untuk membuat animasi nya, klik ikon Animate pada toolbar Analysis
tools. Akan keluar jendela Animation, terdapat deretan tombol untuk
replay > ada beberapa pilihan untuk tombol
Change Loop Mode
> untuk Steps number ada
pilihan 5, 10, 15 atau 20 langkah > klik tombol Play Forward
menghentikannya tekan tombol Pause .
. > untuk
14

• Untuk membuat file AVI, klik Tools > Image > Video
• Jendela Video Recorder akan muncul, klik tombol Play Forward . Pada
jendela Animation, pada saat yang bersamaan klik tombol Record pada
jendela Video Recorder. Klik tombol Stop recording setelah satu siklus.
• Klik tombol Preview untuk melihat hasil file AVI, klik tombol Setup .
Pada kolom Format terdapat 3 pilihan
Klik
tombol untuk merubah nama file dan direktori nya.
15

• Klik Tab Movie untuk mengatur Rate in Frames per second.
• Klik Compressor Setup untuk membuka jendela Choose Compressor, kita bisa
memilih jenis Compressor, Compression Quality.
• Hasil dari file AVI
• Selesai
16