Nama : M. Kashah Nasthy

NIM : 0904102010007

Mata Kuliah : Metode Elemen Hingga

Tugas III

1. 3D Solid Object

Material : steel with modulus of elasticity 200 GPa. Boundary condition : fixed around the inner surface of the hole. Loading : loaded uniformly (1000 N/m2) along the top surface of the

extended beam Objective : 1. Plot deformed shape.

2. Determine the principal stress and the von Mises stress 3. What is the maximum load the object can take.

Answer

1. Deformed shape

2. Principal stress von-Mises

3. Maximum load

DefinitionType Total Deformation Equivalent (von-Mises) Stress

By TimeDisplay Time Last

Calculate Time History Yes

IdentifierSuppressed No

ResultsMinimum 0. mm 1.9463e+005 MPa

Maximum 9.8879e+005 mm 4.1346e+008 MPa

Dari tabel dapat dilihat nilai deformasi minimum maksimum dan tegangan

Von-mises minimum dan maksimum.

Deformasi minimum : 0 mm

Deformasi maksimum : 988.790 mm

Tegangan minimum : 194.630 MPa

Tegangan maksimum : 413.460.000 MPa

2. 3D Solid Analysis

The steel cylinder has an inner radius of 5 inches and an outer radius of 11 inches with an internal pressure. Find a stress in a thick open-ended cylinder.

Answer Maksimum deformasi

Maksimum deformasi sebesar 0,304 inch.

Stress

secara teoretikal:

SX = -1000 psi and SZ = 1520,8 psi

Dari hasil simulasi didapat nilai SX = -1005,51 psi dan SZ = 1528,8 psi. kalkulasi ANSYS terlihat menyerupai dengan hasil teoretik.

Nodal Solution

Hasil perbesaran untuk node 776 yang akan di analisis.

Dari tabel:SX = -997,88 dengan 0,22% berbeda dari harga sebenarnya 1000, dan SZ = 1521,5 dengan 0,04% berbeda dari harga sebenarnya 1520,8.

3. Structural Analysis (Steel Bracket)

Geometry : The thickness of the bracket is 3.125 mm. Material : Steel with modulus of elasticity E= 200 GPa Boundary condition : The bracket is fixed at its left edge. Loading : The bracket is loaded uniformly along its top

surface. The load is 2625 N/meter. Objective : 1. Plot deformed shape

2. Determine the principal stress and the von Mises stress 3. Remodel the bracket without the fillet at the corner, and see how the principal stress and von Mises stress change

Answer

1. Plot deformed shape

2. Determine the principal stress and the von Mises stress Maximum principal stress

Von Mises stress

Tabel Report

Dari tabel report dapat dilihat nilai minimum dan maksimum dari total deformasi, stress von Mises, dan principal stress.

Arah deformasi dapat dilihat pada gambar plot deformed shape. Dari gambar, permukaan atas bracket mengalami melar (creep) akibat load yang diberikan. Maksimum deformasi sebesar 402,42 mm.

3. Remodel the bracket without fillet at the corner

Principal stress

Nilai maksimum principal stress dari kedua model memiliki perbedaan begitu juga dengan nilai yang diperoleh dari von Mises.

Von Mises Stress

Dari nilai yang diperoleh dapat dilihat bahwa tegangan yang pada bracket tanpa fillet lebih besar dibandingkan tegangan pada bracket dengan fillet.

4. Thermal : Temperature distribution in a fin

Electronic circuit is made of copper with thermal conductivity of 386 W/m K. Also it generates heat at the rate of 10e6 W.

The enclosing container is made of steel with thermal conductivity of 20 W/m K. The fins are made of aluminium with thermal conductivity if 180 W/m K. Boundary conditions : there is convection along all the boundaries except the

bottom, which is insulated. The film coefficient is 50 W/m2 K and th Bulk Temperature is 20°C.

Objective :1. To determine the nodal temperature distributin.2. To determine the maximum value of temperature in the component.

Answer

Nodal Temperature distribution.

Dari tabel dapat dilihat nilai maksimum temperature terletak pada node 28500 sebesar 25798°C.

Determine the maximum value of temperature in the component

Minimum temperature is : 399,414 °C

Maximum temperature is : 25797,9 °C

5. Fluid : Fluid flow in a channel using FLOTRAN

The flow velocity as the inlet is 10 cm/s. Use the continuity equation to compute the flow velocity at exit Objective:

1. To plot the velocity profile in the channel2. To plot the velocity profile across the elbow

Answer

Plot velocity profile in the channel

Kesimpulan yang dapat di ambil dari hasil simulasi adalah nilai tegangan maksimum yang di terima channel akibat kecepatan fluida yang diberikan senilai 0,1 m/s adalah 131685 MPa.

Plot velocity profile across the elbow.

Distribusi kecepatan antara garis yang terhubung oleh 2 point dapat di lihat dalam bentuk grafik sebagai berikut.

2 titik hitam terlihat pada gambar merupakan path yang yang akan dioperasikan ke dalam bentuk grafik.

Hasil yang didapatkan dari grafik adalah:Node 1 = 232Node 2 = 222