Pengertian dan Konsep Dasar Metode Elemen Hingga (Finite Elemen Methode)

Metode Elemen Hingga
Metode Elemen Hingga

Banyak fenomena fisik dalam bidang sains dan teknik yang dapat digambarkan dalam bentuk persamaan diferensial parsial. Secara umum, memecahkan persamaan ini dengan metode analitis klasik untuk bentuk atau pola yang acak sangat sulit dan hampir
mustahil. 

Metode elemen hingga (FEM) adalah salah satu metode pendekatan numerik di mana persamaan diferensial parsial ini bisa diselesaikan dengan cara pendekatan terhadap kondisi sebenarnya. Dari sudut pandang teknik (engineering), FEM adalah metode untuk
memecahkan masalah seperti analisis tegangan, perpindahan panas, aliran fluida dan elektromagnetik dengan menggunakan simulasi komputer.

Untuk permasalahan yang lebih kompleks seperti pembebanan, geometri dan sifat dari material, umumnya cukup sulit untuk menyelesaikannya secara persamaan matematis. Penyelesaian secara matematis yaitu menggunakan persamaan matematika yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dari nilai yang tidak diketahui pada setiap lokasi dibagian objek/struktur tertentu.

Penyelesaian dengan menggunakan Metode Elemen Hingga (FEM) menghasilkan sebuah persamaan dari suatu masalah yang kemudian akan dianalisa dalam suatu sistem persamaan serentak agar diperoleh suatu penyelesaian. Penyelesaian dengan metode elemen hingga tersebut akan memberikan suatu hasil pendekatan dari nilai sebenarnya yang tidak diketahui pada suatu titik tertentu dalam sistem kontinyu. Sistem yang kontinyu merupakan istilah dari suatu kondisi struktur atau objek yang sebenarnya.

Dikritisasi (discretization) merupakan proses pemodelan dari suatu objek dengan membagi kedalam elemen-elemen kecil (finite elemen) yang dihubungkan oleh titik-titik (nodes) yang digunakan oleh elemen-elemen tersebut dan juga sebagai batasan dari objek tersebut. Didalam metode elemen hingga persamaan yang diperoleh dari seluruh sistem kemudian dibentuk dari penggabungan persamaan elemen-elemennya.

Misalnya, untuk masalah struktur penyelesaian yang diperoleh digunakan untuk mencari besarnya deformasi (displacement) pada tiap titik (nodes) pada suatu objek, kemudian digunakan untuk memperoleh nilai besar tegangan (stress) dan regangan (strain). Untuk masalah bukan struktur seperti Heat transfer digunakan untuk mencari nilai temperatur oleh flux temperatur dan Fluid flow digunakan untuk mencari nilai tekanan fluida oleh flux fluida.

Penyelesaian suatu masalah dengan Metode Elemen Hingga (MEH) umumnya menggunakan perhitungan matriks yang cukup kompleks. Penyelesaian MEH memerlukan perhitungan yang cukup banyak dan berulang, sehingga diperlukan program komputer untuk mempermudah dan juga agar lebih efisien. Penyelesaian dari seluruh sistem biasanya merupakan persamaan serentak dan dinyatakan dalam bentuk matriks kemudian diselesaian menggunakan persamaan serentak seperti Iterasi Gauss-Seidel, Cholesky dan Eliminasi Gauss.








0 Response to "Pengertian dan Konsep Dasar Metode Elemen Hingga (Finite Elemen Methode)"

Post a Comment

ads

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel