Code_Aster, Salome Meca Finite Element Analysis (FEA)

(Untuk daftar isi code_aster & SALOME_MECA scroll ke paling bawah !)

Simulasi struktur menggunakan software Finite Element Analysis (FEA) pada era yang serba cepat dan digital ini sudah merupakan suatu hal yang harus dilakukan, baik untuk mendapatkan insight desain struktur, memastikan struktur tersebut kuat, menganalisis perambatan kalor atau bahkan getaran.

Cukup banyak software-software yang tersedia di pasaran yang didesain khusus untuk simulasi FEA ini. Namun, sering kali untuk proyek-proyek yang bersifat tidak reguler (misalkan desain suatu part baru yang hanya terjadi satu kali setahun), atau untuk perusahaan baru dengan budget yang terbatas, masalah biaya lisensi software sering kali membuat solusi analisis FEA ini menjadi tidak feasible.

Solusi bagi permasalahan ini adalah menggunakan software FEA yang gratis (free), seperti misalkan CalculiX atau yang akan dibahas pada artikel ini adalah Code_Aster, SALOME MECA. Seringkali, software yang gratis dianggap tidak memiliki kapabilitas dan akurasi yang cukup untuk menghandle pekerjaan industrial dan profesional. Presepsi tersebut seharusnya diluruskan; software opensource terkadang bahkan memiliki kapabilitas yang lebih lengkap dan powerfull dibandingkan dengan software komersial, terlebih lagi dengan software opensource kita dapat dengan bebas memodifikasi permodelan-permodelan di dalamnya.

Namun, salah satu kekurangan yang cukup signifikan dari software opensource adalah tidak adanya costumer support (karena memang tidak dibawah sebuah perusahaan), sehingga tidak ada bantuan penggunaan dan troubleshoot nya secara resmi. Tentu saja, dengan bantuan konsultan yang tepat seperti aeroengineering services, permasalahan tersebut dapat diatasi.

Software (atau solver) Code Aster berada di dalam environment SALOME MECA, yang ada dapat instal dari website www.code-aster.org; dari SALOME MECA, anda dapat membuat geometri, membuat mesh, kemudian meluncurkan Code_Aster, dan melakukan pengambilan data (post-processing).

Code_Aster dapat mencakup beberapa fenomena sebagai berikut; Mechanical: static, quasi-static, dynamic, modal, fracture, demage and fatigue, soil-structure, fluid-structure interations; Thermal: stationary, transient; Lain-lain: acoustics, metalurgy, hydration and drying.

PERMODELAN NON-LINEAR

Permodelan non-linear dapat digunakan untuk memodelkan kasus implicit static maupun dynamics dengan large deformation, serta efek dari gesekan atau kontak. Gambar di bawah ini menujukkan contoh permodelan kontak non-linear dengan code_aster:

permodelan kontak non-linear dengan code_aster

Kemudian, kapabilitas yang cukup menarik dan tidak dimiliki oleh semua software FEA adalah permodelan implicit non-linear dynamic: plasticity + large strains + contact + friction yang cukup kompleks diilustrasikan pada gambar di bawah ini untuk sebuah object yang didorong ke bawah dan membentur lantai sehingga terjadi deformasi yang cukup besar saat terjadi kontak dan gesekan:

permodelan implicit nonliear dynamics dengan code_aster

Selain permodelan nonlinear untuk mechanical, untuk permodelan termal, code_aster juga mampu mengakomodir efek nonlinearitas seperti efek nonlinear material, radiasi dan konveksi yang memungkinkan untuk melihat perubahan komposisi fisik terhadap waktu.

GEOMATERIAL

Permodelan material-material seperti concrete, silts, sands, clay, dan rocks merupakan kapabilitas yang dimiliki oleh code_aster yang tidak dimiliki oleh semua software FEA. Cukup banyak kasus khususnya pada kasus teknik sipil yang dapat dimodelkan dengan kapabilitas ini.

simulasi tegangan geser pada bangunan concrete

FRACTURE, DAMAGE, DAN FATIGUE

Permodelan desain mekanika dengan analisis fracture, demage, dan fatigue menjadi sebuah keharusan pada struktur yang mengalami beban dinamis. Dengan code_aster, kita dapat memodelkan cracks development, damage pada struktur dengan interface law, maupun dengan permodelan fatigue yang cukup banyak digunakan dalam keperluan industrial.

DYNAMICS
Dengan memasukkan parameter inersial dari object, kita dapat melakukan analisis berbagai fenomena dinamis, seperti getaran, beban akselerasi, analisis modal, akustik, dan lain sebagainya.

MULTISCALE DAN MULTIPHYSICS

Dengan permodelan code_aster, kita memungkinkan untuk menghubungkan parameter-parameter seperti temperatur, tekanan, maupun interaksi dengan fluida untuk memperoleh output struktur, seperti misalkan pada modelan valve berikut ini:

couple analisis fluida dan struktur pada valve

Selain kapabilitas-kapabilitas dasar yang dimiliki di atas, code_aster sangatlah fleksibel untuk misalkan dioptimasi menggunakan bahasa pemrograman di luar nya untuk mengaplikasikan metode yang kita inginkan.