Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"Perencanaan pilar jembatan merupakan salah satu komponen penting dalam merancang sebuah struktur jembatan. Penelitian ini akan membahas pengaruh pemilihan bentuk jembatan terhadap variabel koefisien drag, koefisien lift, koefisien tekanan, dan Strouhal Number. Bentuk jembatan yang diteliti adalah bentuk silinder, prisma persegi, dan prisma segitiga dengan variasi Reynolds Number (Re) 40, 100, dan 3900 untuk mewakili aliran laminar menuju turbulen. Selain itu, untuk meningkatkan akurasi permodelan dilakukan studi kondisi batas dari pemodelan berdasarkan ketiga sumber yang berbeda. Permodelan akan menggunakan pendekatan numerik Smoothed particle hydrodynamics (SPH) dengan bantuan program DualSPHysics. Validasi program DualSPHysics untuk kondisi aliran laminar dan turbulen menunjukkan similaritas yang cukup tinggi pada koefisien drag dan koefisien lift terhadap studi literatur yang ditinjau. Namun, diperlukan studi lebih lanjut mengenai koefisien tekanan dan Strouhal Number karena memiliki deviasi perbedaan yang cukup jauh sehingga DualSPHysics dianggap belum mampu untuk memodelkan kasus aliran melalui sebuah objek. Pemilihan bentuk tiang akan memengaruhi koefisien yang didapatkan. Pada koefisien drag, pengaruh bentuk paling besar akan terjadi pada bentuk prisma persegi; pada koefisien lift, pengaruh bentuk paling besar akan terjadi pada bentuk silinder; dan pada koefisien tekanan serta Strouhal Number, pengaruh bentuk paling besar akan terjadi pada bentuk prisma segitiga.

---

One of the components in bridge structure is the bridge pier. This study will discuss the effect of choosing the bridge pier's shape towards drag coefficient, lift coefficient, pressure coefficient, and Strouhal number. The bridge pier's shape study consists of a cylindrical shape, a square prism, and a triangular prism with Reynolds Number (Re) 40, 100, and 3900 to represent the laminar to turbulent flow. In addition, to improve the accuracy of the modeling, a boundary condition study will be conducted from three various sources. The modeling will use Smoothed particle hydrodynamics (SPH) as a numerical approach method with The DualSPHysics program as a subsidiary program. The validation of the DualSPHysics program in laminar and turbulen flow conditions shows a fairly high similarity in the dragcoefficient and lift coefficient based on an earlier study. However, further studies for pressure coefficient and Strouhal Number are needed because both coefficients have quite a large deviation from the earlier study. Thus, DualSPHysics can’t accurately models flow around a cylinder. The bridge pier's shape will influence the coefficients obtained. On the drag coefficient, the highest shape effect will occur in the rectangular prism; on the lift coefficient, the highest shape effect will occur in the cylindrical shape; and on the pressure coefficient and Strouhal Number, the highest shape effect will occur in the triangular prism. "

"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 ."

"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."

"Metode yang banyak digunakan dalam melakukan analisis stabilitas lereng seperti Limit Equilibrium Method (LEM) dan Finite Element Method (FEM) lebih banyak memperhatikan nilai faktor keamanan lereng. LEM tidak dapat memprediksi perilakuk tanah setelah keruntuhan, sedangkan FEM hanya dapat digunakan untuk menghitung deformasi material sebelum keruntuhan. Metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) saat ini sudah mulai digunakan sebagai alternatif untuk mengatasi distorsi mesh yang berlebih dalam analisis FEM akibat deformasi besar pasca kegagalan dalam analisis stabilitas lereng. Dalam penelitian ini, perilaku material tanah akan dimodelkan sebagai partikel menggunakan metode SPH dengan mengacu pada beberapa penelitian sebelumnya. Model konstitutif tanah Drucker-Prager digunakan dalam prosedur SPH elasto-plastic sebagai alternatif model fluida Bingham dalam prosedur SPH Hydrodynamics yang sudah dikembangkan di Universitas Indonesia. Algoritma ini menggunakan hubungan tegangan-regangan untuk menggambarkan perilaku elastis-plastis dari partikel tanah. Simulasi dilakukan pada partikel tanah yang dimodelkan sebagai tanah kohesif dengan sudut kemiringan terhadap sumbu horizontal.

---

The methods that are widely used in conducting slope stability analysis such as the Limit Equilibrium Method (LEM) and Finite Element Method (FEM) pay more attention to the value of the slope safety factor. LEM cannot predict soil behavior after failure, while FEM can only be used to calculate material deformation before failure. The Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method currently has begun to be used as an alternative to overcome excess distortion of the mesh in FEM analysis due to post-failure large deformations in slope stability analysis. In this study, the behavior of the soil material will be modeled as particles using the SPH method with reference to several previous studies. The Drucker-Prager constitutive soil model is used in the elasto-plastic SPH procedure as an alternative to the Bingham fluid model in the SPH Hydrodynamics procedure which has been developed at the University of Indonesia. This algorithm uses the stress-strain relationship to describe the elastic-plastic behavior of soil particles. Simulations were carried out on soil particles which were modeled as cohesive soils with a slope angle to the horizontal axis."

"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. "

"Simulator perilaku hidrodinamika aliran sungai menggunakan metode numerik dengan basis partikel seperti metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) dapat menjadi salah satu alternatif yang tersedia untuk menyimulasikan perilaku hidrodinamika dan morfodinamika pada sungai meander yang tidak mampu dihasilkan oleh simulator yang menggunakan metode numerik berbasis grid. Penelitian ini bertujuan untuk membuat simulator hidrodinamika pada sungai meander dengan menggunakan metode SPH pada platform sederhana seperti MS. Excel yang menggunakan bahasa program Visual Basic dengan menghasilkan keluaran hidrodinamika secara tiga dimensi. Untuk mengetahui perilaku hidrodinamika dari penyebab terjadinya aliran helikal pada sungai meander dilakukan beberapa tahapan simulasi seperti fluid at rest, sloshing, dan simulasi aliran helikal. Dari hasil penelitian ini aliran helikal terbentuk karena adanya gangguan pada morfologi dan kecepatan partikel di dalam aliran sungai.

---

The simulator uses particle-based numerical methods, Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), may be one of the alternatives that is available to simulate the behavior of hydrodynamics and morphodynamics in meander that are not able to simulate by simulators that use grid-based numerical methods. This study aims to make simulator that can simulates hydrodynamic behavior in meander by using simple platform, MS. Excel, and Visual Basic programming language. This simulator also generate a three-dimensional hydrodynamics data as the result. To determine the causes of helical flow in the river meanders, some stages of simulation such as fluid at rest, sloshing, and helical flow simulation are done. From the results of this study, the helical flow is formed due to disturbance in morphology and particle velocity in the river flow."

"ABSTRAKFenomena likuifaksi kerap terjadi pada tanah jenuh, lepas, dan massa jenis rendah seperti tanah berpasir. Ketika daya dukung tanah turun secara drastis, tanah berpasir memiliki kecenderungan untuk memadat dan bergerak seperti air. Perilaku tersebut menghasilkan interaksi antara pasir dan tanah lempung dimana memiliki permeabilitas yang lebih tinggi dan kadar air yang terkandung di dalamnya. Maka dari itu, dibutuhkan metode yang dapat memodelkan pergerakan deformasi yang besar, yaitu metode partikel bebas salah satunya Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Metode SPH digunakan untuk mengetahui lapisan air yang terbentuk selama beban siklik terjadi sehingga mendekati fenomena likuifaksi. Model menggunakan material tanah lempung sebagai solid dan lapisan air sebagai fluida dengan ruang model 0,1 x 0,1 x 0,05 m. Parameter program merepresentasikan tanah lempung dengan parameter Stiffness Coefficient, volume solid, dan critical shear strength serta lapisan air dengan Damping Coefficient, volume fluida, dan viskositas. Perhitungan dilakukan dengan program Fortan dan divisualisasikan secara 2 Dimensi dan 3 Dimensi dengan Gnuplot. Keduanya dievaluasi dari pergerakan solid dan fluida serta kestabilan numerik. Pada model akhir didapatkan parameter Ks = 20.000 N/m, Ks = 53,3 Ns/m, dan x partikel = 50 mencapai kestabilan numerik dan seluruh partikel fluida dapat mengenali lapisan solid serta tidak terjadi proses disipasi fluida.

---

ABSTRACT

The phenomenon most often happen in saturated, loose, and low density such as sandy soils. When the bearing capacity drops, loose sand has the tendency to become compressed and behaves like liquid. This behavior generates an interaction between sandy soils and clay soils which has a higher permeability and include its water content. Therefore, it required method that can model large deformation movements, namely the free particle method, one of which is Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). The SPH Method is used to determine the layer of water formed during cyclic load so it can approaches the liquefaction phenomenon. The model use clay soils as solid and water layers as fluid with model geometry 0,1 x 0,1 x 0,05 m. Program parameters represent clay soils with stiffness coefficient, solid volume, and critical shear strength also fluid layers with damping coefficient, fluid volume, and viscosity. The calculation is done with Fortran Program and visualized in 2 Dimension and 3 Dimension with Gnuplot. Both will be evaluated from the movement of solid and fluid also numeric stability. In the final model the parameters Ks = 20.000 N/m, Ks = 53,3 Ns/m, dan x partikel = 50 reach numeric stability and all fluid particles can recognize the solid layer."

"Dalam tugas akhir ini ditinjau penggunaan beberapa rumusan untuk menentukan nilai parameter penalti awal yang digunakan pada penyelesaian persoalan minimisasi dengan kendala melalui Metode Fungsi Penalti Interior. Tiga rumusan yang ditinjau, yaitu rumusan Eiacco-McCormick (1968) , rumusan Rao (1984) dan sebuah rumusan percobaan. Kesemua rumusan tersebut dicobakan pada beberapa kasus, termasuk kasus minimisasi fungsi Rosenbrock dalam dimensi dua. Efisiensi dari metode fungsi penalti interior dalam ditingkatkan dengan memilih nilai parameter penalti awal yang tepat untuk setiap persoalan."

"ABSTRAK Dalam tugas akhir ini ditinjau penggunaan beberapa rumusan untuk menentukan nilai parameter penalti awal yang digunakan pada penyelesaian persoalan minimisasi dengan kendala melalui Metode Fungsi Penalti Interior. Tiga rumusan yang ditinjau, yaiturumusan Eiacco-McCormick (1968), rumusan Rao (1984) dan sebuah rumusan percobaan. Kesemua rumusan tersebut dicobakan pada beberapa kasus, termasuk kasus minimisasi fungsi Rosenbrock dalam dimensi dua. Efisiensi dari metode fungsi penalti interior dalam ditingkatkan dengan memilih nilai parameter penalti awal yang tepat untuk setiap persoalan."