Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPermodelan menggunakan CFD Computational Fluid Dynamics pada penelitian ini merupakan suatu pendekatan terpadu untuk mengukur kemampuan relatif dari material padat untuk menahan kapasitas erosif air ketika terjadi kondisi penggerusan. Penelitian ini bertujuan untuk Melakukan analisis sensitivitas metode Smoothed Particle Hydrodynamics terhadap properti fisik air dan properti numerik dengan memperhatikan respon tumbukan partikel air terhadap nilai ketahan tanah soil bulk density . Analisis sensitivitas dilakukan terhadap Simulator Hidrodinamika Aliran Helikal dengan memperhatikan besar gaya yang terjadi ketika partikel fluida menumbuk solid, kemudian variasi variabel input untuk membandingkan besaran gaya yang terjadi pada model.

---

ABSTRACTModeling using CFD Computational Fluid Dynamics in this study is an integrated approach to measure the relative ability of the solid material to withstand the erosive capacity of the water on scouring conditions . This study aims to perform a sensitivity analysis on the Smoothed Particle Hydrodynamics method for physical properties of water and numerical properties of particle collisions by observing the response to the value of the resilience of soil soil bulk density . The sensitivity analysis performed on Hydrodynamic Simulator helical flow by observing the size of the force that occurs when fluid particles hits solid , then the input variables are varied to compare the forces that occur in the model ."

"Likuifaksi adalah salah satu fenomena yang terjadi pada tanah granular, disebabkan oleh kenaikan air pori secara drastis dan menurunnya tegangan efektif tanah. Karakteristik likuifaksi adalah terjadi secara cepat dan memiliki deformasi yang tinggi. Salah satu mitigasi likuifaksi adalah mengevaluasi dampak yang akan ditimbulkan. Fenomena likuefaksi dapat dimodelkan secara numerik untuk mengetahui jarak aliran tanah. Dalam ilmu geoteknik, metode FEM sudah umum digunakan untuk simulasi numerik. Namun, penggunaan FEM memiliki keterbatasan dalam memodelkan deformasi besar dikarenakan FEM mengalami mesh distortion. Smoothed Particle Hydrodynamics atau dikenal sebagai SPH, merupakan salah satu metode kontinum yang tidak membutuhkan background mesh dalam simulasi numerik. SPH memiliki kelebihan dalam memodelkan fenomena free-surface dan berdeformasi besar. Penelitian ini menggunakan metode SPH untuk memodelkan perilaku tanah granular tersaturasi pasca likuefaksi. Model konstitutif tanah yang digunakan adalah elasto-plastis, dimana deformasi plastis mengacu pada kriteria kegagalan Drucker-Prager. Interaksi partikel tanah-air diwakilkan melalui gaya seepage. Kolom tanah granular berukuran 0,6 m x 2,0 m dimodelkan dalam sebuah box, lalu diobservasi keruntuhannya terhadap gaya gravitasi. Simulasi dilakukan pada kondisi tanah kering dan tanah jenuh. Untuk sampel jenuh, dilakukan variasi sudut geser. Hasil simulasi digunakan untuk menganalisis deformasi, perubahan tegangan, dan perubahan regangan pada model.

---

Liquefaction is a geomechanics event that often occurs in granular soil. Liquefaction is caused by drastic drop in pore water pressure and soil effective stress. It happens rapidly and generates major deformation in soil and its surroundings. One of many methods to mitigate the event is to evaluate the impact of liquefaction. In geotechnical field, the FEM method is commonly used for numerical simulations. However, FEM has limitation in modeling large deformations because it experiences mesh distortion. Smoothed Particle Hydrodynamics or known as SPH, is a continuum method that does not require a background mesh in numerical simulations. SPH is considered to have promising capability to model large deformation phenomena due to its Lagrangian feature and no background mesh needed.This research uses SPH method to model post-liquefaction behavior of saturated granular soil. The soil constitutive model used is elastoplastic, where plastic deformation is calculated by the Drucker-Prager failure criterion. The interaction of soil-water particles is represented by the seepage force. A column of granular soil, 0.6 m x 2.0 m dimensions, was modeled in a box. The soil failure against gravity was observed. The simulation was carried out in two conditions: dry and saturated. For saturated samples, variations in friction angle were carried out. The simulation results are used to analyze deformation and changes in stress and strain."

"ABSTRACTFenomena Penggerusan atau Scouring secara langsung terjadi pada material karena gerakan aliran air dan sedimen air, masih menjadi topik yang para peneliti di dunia terus selidiki. Studi terkait penggerusan kemudian terus dikembangkan dalam Computational Fluid Dynamics CFD untuk dapat memperkirakan efek Scouring dengan menganalisis interaksi antara zat cair dan zat padat. Interaksi antara air dan solid dapat diteliti dengan merealisasikan pemodelan tiga dimensi 3D menggunakan metode pendekatan numerik Smoothed Particle Hydrodynamics SPH yang memodelkan dan memvisualisasikan perilaku fluida dengan pendekatan Lagrangian, sebuah pendekatan partikel lebih realistis daripada pendekatan grid. Pada penelitian pemodelan interaksi fluida dan solid pada ini akan diteliti berbasis partikel skala mikro pada fenomena Air Hujan-Beton Solid, fenomena Air ndash; Beton Solid, dan fenomena Air ndash; Granular solid. Hasil simulasi pemodelan dapat ditinjau dari perilaku pemodelan dan gaya internal maupun eksternal terutama gaya Boundary untuk berbagai variasi pemodelan yang dilakukan terhadap nilai Support Radius, Stiffness Coefficient Ks , dan Damping Coefficient Kd . Nilai Ks akan mempengaruhi kekakuan partikel solid sementara nilai Kd mempengaruhi redaman osilasi dari partikel fluida pada sesaat setelah terjadinya tumbukan.

---

ABSTRACTScouring Phenomenon directly occurs on materials due to the motion of water flow and water borne sediments that researchers in the world continue to investigate. Scouring related studies are then continuously developed in Computational Fluid Dynamics CFD to be able to estimate Scouring effects by analyzing interaction between fluid and solid. Interaction between water and solid can be researched by realizing three dimensional modeling 3D using the numerical approach method of Smoothed Particle Hydrodynamics which is modeling and visualizing fluid behavior with a Lagrangian approach, a more particle approach realistic than the grid approach. The authors examine the interaction modelling of fluid and solid in particle based micro scale on water drop concrete phenomenon, water concrete phenomenon, dan water granular solid phenomenon. The results will be reviewed by particle rsquo s behaviour and Boundary Forces for every support radius, stiffness coefficient, and damping coefficient variations. Value of Ks will affect the rigidity of solid particle and value of Kd will affect the damping attenuation of the fluid particles at shortly after the collision occured."

"Dalam Computational Fluid Dynamics, simulasi dari interaksi fluida-fluida memberikan hasil yang berbeda dibandingkan interaksi fluida-solid. Asumsi yang tepat dan kondisi lainnya dibutuhkan untuk memperoleh simulasi interaksi fluida yang terbaik. Penghitungan yang digunakan adalah metode Smoothed Particle Hydrodynamics SPH berdasarkan persamaan Navier-Stokes, seperti pada penelitian sebelumnya yang dibuat dalam bahasa pemrograman FORTRAN. Sebagai pengembangannya, penelitian ini memodifikasi persamaan gaya viskositas untuk fluida berbeda jenis. Penelitian ini menggunakan dua jenis fluida berbeda massa jenis dan viskositas, dengan skenario fluida yang diam dalam ruang 3 dimensi. Untuk mendapatkan interaksi yang murni dari fluida, pengaruh lain seperti reaksi kimia dan transfer panas diabaikan, serta kedua jenis fluida juga bersifat miscible. Pergerakan partikel, massa jenis, tekanan dan gaya-gaya diteliti dari setiap skenario dan variasi. Simulasi dua jenis fluida yang berbeda pada penelitian ini memperlihatkan perilaku pergerakan partikel yang berbeda tiap skenarionya, namun serupa dengan perilaku sebenarnya.

---

In Computational Fluid Dynamics, simulation of fluid fluid interaction gives different results than fluid solid interaction. Right assumptions and other conditions is needed to reach best fluid interaction simulation. The computation uses Smoothed Particle Hydrodynamics SPH method based on Navier Stokes equation, as from the previous works in FORTRAN programming language. As the development, this research modifies the term of viscosity force equation to multiple fluid equation. This research uses two different fluids in density and viscosity, and scenarios with fluids at rest in 3 dimensional box. In order to get a pure interaction of fluids, other effects and influence like chemical reaction and heat transfer is neglected, and the fluids are also miscible with each other. Particle movements, density, pressure and forces is observed for every scenarios and variations. The simulation of two different fluids in this research showed different particle movements in each scenario, but similar to its actual behavior. "

"Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) awalnya dibuat untuk mensimulasikan fenomena non-aksisimetris dalam astrofisika. Namun, metode ini masih memiliki beberapa kelemahan, yaitu biaya komputasi yang tinggi yang diperlukan untuk memodelkan nilai dengan resolusi tinggi dan masalah dengan kondisi batas. Penelitian ini bertujuan untuk menjawab apakah pemodelan SPH dengan fokus pada aliran kontinu dapat menghasilkan nilai yang akurat secara kuantitatif dengan biaya komputasi yang rendah. Penelitian ini akan menggabungkan algoritma dan pengkodean pada program utama sungai berkelok-kelok dan algoritma aliran kontinu dengan tujuan untuk mendapatkan hasil yang akurat secara kuantitatif pada interaksi fluida padat dengan aliran kontinu pada saluran berkelok-kelok menggunakan metode SPH. Penelitian ini menggunakan bahasa pemrograman Fortran untuk pemodelan metode numerik SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics), model dilakukan dalam bentuk saluran terbuka berkelok-kelok berbentuk U secara 3D, dimana dinding saluran merupakan dinding yang tidak dapat ditembus dan menggunakan saluran kontinu. mengalir dengan jumlah partikel yang terbatas.

---

Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) was originally created to simulate nonaxisymmetric phenomenon in astrophysics. However, this method still has several shortcomings, namely the high computational cost required to model values with high resolution and problems with boundary conditions. This research aims to answer if SPH modeling with a focus on continuous flow can produce quantifiably accurate values with low computational cost. This research will combine algorithms and coding in the main program of meandering river and continuous flow algorithm with the aim of obtaining quantitatively accurate results on solid fluid interactions with continuous flow on a meandering channel using the SPH method. This study uses the Fortran programming language for modeling the SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) numerical method, the model is conducted in the form of a U-shaped meandering open channel in 3D, where the channel walls are non-penetrable wall and uses a continuous flow with a limited number of particles."

"ABSTRAKLikuifaksi adalah fenomena yang terjadi akibat tekanan air pori pada tanah non-kohesif naik akibat beban geser siklik dari gempa, sehingga tanah kehilangan kekuatan gesernya. Dengan turunnya kekuatan geser, tanah cenderung akan bersifat seperti fluida, dan dapat mengalami deformasi. Metode numerik mesh-free yang digunakan pada pemodelan ini adalah Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), karena dinilai lebih akurat dalam memodelkan deformasi besar dibandingkan dengan metode numerik berbasis grid. Sebagai pengembangan dari penelitian terdahulu, penelitian ini memodelkan pasir sebagai fluida Non-Newtonian model Bingham yang memiliki besaran viskositas ekivalen tertentu. Simulasi yang dilakukan dibagi menjadi dua kategori, yaitu analisis sensitivitas dan analisis dimensional. Penelitian ini menganalisis perilaku pasir dan air, baik dari pergerakan partikel, massa jenis, tekanan, dan gaya-gaya dari berbagai simulasi yang dilakukan, kemudian membandingkannya dengan perilaku pasir dan air pada fenomena likuifaksi di dunia nyata.

---

ABSTRACT

Liquefaction is a phenomenon that occurs when the pore water pressure increases due to the cyclic load of earthquakes, causing the coarse-grained soil to lose its shear strength. When the shear strength decreases, coarse-grained soil tends to behave like fluids, and often time leads to deformation. In this research, the mesh-free numerical method that is used is Smoothed Particle Hydrodynamics. It is chosen because of its accuracy in modeling big deformation, unlike any grid-based numerical method. As a development of the former research, this research model the coarse-grained soil as a Non-Newtonian Bingham fluid that has its own equivalent viscosity. The simulations can be categorized into two parts, which is the sensitivity analysis and dimensional analysis. This research analyzes how the coarse-grained soil and water behave from their particle movements, density, pressure, internal forces, and external forces, to then compare it to how coarse-grained soil and water behave when liquefaction occurs in real life."