Pengantar Metode Elemen HIngga untuk Analisis Struktur- Teori, Perumusan, Implementasi Komputer, dan Aplikasi

Tjong, Wong Foek (2021) Pengantar Metode Elemen HIngga untuk Analisis Struktur- Teori, Perumusan, Implementasi Komputer, dan Aplikasi. Rajawali Pers, PT RajaGrafindo Persada. ISBN 978-623-231-958-5

	PDF Download (2772Kb)
	PDF Download (42Kb)

Abstract

Metode elemen hingga (MEH) adalah metode perhitungan yang paling banyak dipakai saat ini untuk menyelesaikan masalah analisis struktur. Metode ini digunakan dalam banyak software komersial analisis struktur yang digunakan sehari-hari dalam pekerjaan desain para insinyur dalam bidang teknik sipil, teknik mesin, teknik perkapalan, dll. Di lain pihak, bagi matematikawan terapan MEH merupakan metode numerik yang ampuh untuk menyelesaikan boundary value problems dalam ruang berdimensi dua dan tiga. Buku ini bertujuan memperkenalkan MEH secara lengkap, mulai dari teori model yang akan diselesaikan, perumusan MEH untuk menyelesaikan masalah model itu, implementasi komputer dengan menggunakan MATLAB, dan sampai dengan aplikasi MEH. Karena tujuan buku ini adalah memperkenalkan MEH, model-model yang dibahas dipilih yang sederhana dan umum digunakan untuk memperkenalkan MEH, yaitu model deformasi aksial batang dan model tegangan dan regangan bidang. Bab 1 mulai dengan memperkenalkan MEH secara menyeluruh. Setelah membaca Bab ini, pembaca diharapkan memiliki gambaran umum apa itu MEH dan termotivasi untuk mempelajarinya lebih lanjut. Setelah itu Bagian I buku ini membahas langkah-langkah perhitungan MEH yang ditujukan untuk implementasi komputer, yaitu metode kekakuan langsung (direct stiffness method, disingkat DSM). Pembahasan DSM diberikan dalam konteks masalah sistem pegas (Bab 2), struktur rangka batang dalam ruang 1D dan 2D (Bab 3), dan rangka batang dalam ruang 3D (Bab 4). Pembahasan DSM di dalam Bab 2 s/d 4 ini ditekankan kepada prosedur perhitungan dan implementasi komputer. Perumusan elemen-elemen hingga dilakukan secara sederhana berdasarkan penerapan langsung hukum-hukum fisika. Setiap Bab disertai dengan contoh-contoh soal untuk memperjelas konsep dan penyelesaiannya, yang disajikan secara cukup detail. Program komputer yang lengkap untuk mengaplikasikan prosedur DSM secara efisien diberikan pada setiap Bab disertai dengan penjelasannya. Bagian II membahas MEH untuk masalah model dalam ruang berdimensi satu. Model yang dibahas adalah batang berdeformasi aksial. Pembahasan mencakup teori dasar model batang berdeformasi aksial, perumusan MEH secara matematis berdasarkan metode Galerkin dan prinsip perpindahan virtual, implementasi komputer untuk batang 1D, dan pengembangannya untuk struktur rangka batang 2D dan 3D. Setiap konsep yang dibahas disertai dengan contoh-contoh soal dan penyelesaiannya secara detail sehingga diharapkan dapat memperkuat pemahaman pembaca. Pembaca diperkenalkan kepada prosedur perhitungan MEH dan implementasi komputernya (Bagian I) sebelum mempelajari perumusan formal MEH (Bagian II) dengan tujuan supaya pembaca, khususnya yang berlatar belakang pendidikan bidang teknik sipil atau teknik mesin, dapat lebih siap untuk mempelajari perumusan MEH di bagian-bagian buku ini selanjutnya. Namun bagi pembaca yang berlatar belakang pendidikan matematika terapan, mungkin akan lebih nyaman untuk mempelajari terlebih dahulu perumusan MEH dalam ruang 1D di Bagian II buku ini kemudian mempelajari Bagian I. Bagian III buku ini membahas MEH untuk masalah dalam ruang dua dimensi. Masalah yang dibahas adalah model tegangan/ regangan bidang. Bagian ini dimulai dengan pembahasan model tegangan/ regangan bidang secara detail (Bab 6). Selanjutnya, penyelesaian masalah tegangan/ regangan bidang dengan menggunakan elemen dua dimensi yang paling sederhana, yaitu elemen segitiga regangan konstan (CST), dibahas dalam Bab 7. Setiap bab buku ini disertai dengan contoh-contoh soal yang memadai dan MATLAB codes yang lengkap untuk mengaplikasikan MEH.

Actions (login required)