PENGEMBANGAN ELEMEN BALOK TIMOSHENKO BERBASIS KRIGING BEBAS LOCKING UNTUK ANALISIS STABILITAS DAN GETARAN BEBAS

Adam Sulistio(1*), Wong Foek Tjong(2),


(1) Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Universitas Kristen Petra Surabaya
(2) Dosen Program Studi Teknik Sipil Universitas Kristen Petra Surabaya
(*) Corresponding Author

Abstract


Metode Elemen Hingga berbasis Kriging (MEH-K) adalah Metode Elemen Hingga (MEH) jenis baru yang menggunakan Interpolasi Kriging untuk membentuk shape function-nya. Penggunaan interpolasi Kriging secara umum menunjukkan hasil yang lebih akurat pada suatu analisa struktur dibandingkan dengan penggunaan shape function MEH standar dengan diskritisasi yang sama. Adanya penelitian ini adalah untuk mengembangkan suatu elemen balok Timoshenko berbasis Kriging yang diharapkan dapat bebas dari fenomena shear locking. Batasannya adalah pada analisis statik, getaran bebas, dan stabilitas saja. Dari penelitian ini, didapatkan bahwa fenomena shear locking pada elemen balok Timoshenko berbasis Kriging dan dapat diatasi secara efektif dengan menggunakan metode Discrete Shear Gap (DSG), sedangkan metode Modified Field Matching (MFM) gagal dalam upaya mengeliminasi shear locking. Hasil analisa yang ditunjukkan juga membuktikan bahwa MEH-K dengan DSG menghasilkan hasil yang sangat akurat, baik untuk analisis statik, getaran bebas, maupun analisa stabilitas.

Full Text:

PDF

References


Bathe, K.J., And Dvorkin, E.N. (1985). “A Four Node Plate Bending Element Based on Mindlin/Reissner Theory and a Mixed Interpolation”, International Journal For Numerical Methods in Engineering (1985): 367-383.

Blitzinger, K.U., Bischoff, & M., Ramm, E. (1998). “A Unified Approach for Shear-Locking-Free Triangular and Rectangular Shell Finite Elements”, Computational Mechanics (1998): 1-22.

Cook, R.D., Malkus, D.S. & Plesha, M.E. (1989). Concepts and Applications of Finite Element Analysis, John Wiley & Sons, New York.

Friedman, Z. & Kosmatka, J.B. (1993). An Improved Two-node Timoshenko Beam Finite Element. Computers & Structures. 47(3), 473-481.

Gu, L. (2003). Moving Kriging Interpolation and Element-free Galerkin Method. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 56, 1-11.

Kosmatka, J.B. (1995). An improved Two-node Finite Element for Stability and Natural Frequencies of Axial-loaded Timoshenko Beams. Computers & Structures. 57(1), 141-149.

Lee, J. & Schultz, W.W. (2004). Eigenvalue Analysis of Timoshenko Beams and Axisymmetric Mindlin Plates by the Pseudospectral Method. Journal of Sound and Vibration. 269, 609-621.

Olea, R.A. (1999). Geostatistics for Engineers and Earth Scientists, Kluwer Academic, Boston.

Reddy, J. N. (2006). An Introduction to the Finite Element Method. McGraw-Hill, Singapore.

Syamsoeyadi, H. (2009). Pengembangan Elemen Balok Timoshenko Berbasis Kriging untuk Analisis Statik dan Getaran Bebas. Unpublished undergraduate thesis, Universitas Kristen Petra, Surabaya.

Tongsuk, P. & Kanok-Nukulchai, W. (2004, September). Further Investigation of Element-Free Galerkin Method using Moving Kriging Interpolation. International Journal of Computational Methods,1(2), 345-365.

Wicaksana, C. (2006, May). Dynamic analysis using Kriging-Based finite element methods (No. ST-06-15). Unpublished master thesis, Asian Institute of Technology, Bangkok.

Wong, F. T. And Kanok-Nukulchai, W., “On Alleviation of Shear Locking in the Kriging-based Finite Element Method”. International Civil Engineering Conference “Towards Sustainable Civil Engineering Practice”, Surabaya, Indonesia, August 25-26 (2006): 39-47.

Wong, F.T. (2007). A personal unpublished note.

Wong, F.T. (2009). Kriging-Based Finite Element Method for Analyses of Plate and Shells. Unpublished doctoral dissertation. Asian Institute of Technology. Bangkok.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Jurnal telah terindeks oleh :