Cantilever Beam

l = 90 mm

h = 5 mm (y)

b = 10 mm

Materi = Steel

E = 210 Gpa

Ѵ = 0.3

P = 100 N

x = 80 mm

Pertanyaan

1. Defleksi Maksimum2. Tegangan Maksimum

1

Flowchart of the structural analyses by ANSYS

2

1. Jalan kan program ansys klasik, all Program → ANSYS → Mechanical APDL Product Launcher. Tunggu sebentar.

2. Lalu akan timbul tampilan seperti dibawah ini Ubah Licenses menjadi Ansys structural Fungsi working directory untuk tempat penyimpanan Job name berfungsi untuk nama file

Jika sudah di atur seperti yang diatas, ketik run.

3

1. MENCIPTAKAN MODEL

1. Setelah itu akan tampil seperti dibawah ini

2. Dalam rangka mempersiapkan untuk membuat balok, operasi berikut haru dilakukan:

(1) Klik [1] Preprocessor untuk membuka sub-menu di ANSYS Menu Utama

jendela.

(2) Klik [2] Modeling untuk membuka sub-menu dan pilih Create menu.

(3) Klik [3] Bidang untuk membuka sub-menu dan pilih menu Rectangle.

(4) Klik untuk memilih [5] By2corners menu.

4

Ketika klik By 2 Corners Lalu akan timbul tampilan seperti dibawah ini. Lalu klik Wpx = 0Wpy = 0Width = 90 mm (Harus diubah ke meter) menjadi 0.09Reight = 5 mm (Harus diubah ke meter) menjadi 0.005

Jika sudah di isi semua klik OK, dan timbul seperti dibawah ini

5

2. INPUT DARI SIFAT ELASTIS DARI BAHAN BEAM

Berikutnya, kita tentukan konstanta elastis balok. Dalam kasus bahan isotropik,

konstanta elastis yang modulus Young dan rasio Poisson. Prosedur ini dapat

dilakukan setiap saat sebelum prosedur solusi, misalnya, setelah pengaturan batas

kondisi. Jika prosedur ini tidak terjawab, kita tidak dapat melakukan prosedur solusi.

ANSYS Main Menu → Preprocessor → Material Props → Material Models

(1) Klik dua kali tombol [1] Struktural, Linear, elastis, dan Isotropic satu .

(2) Masukan nilai modulus Young, 2.1e11 (Pa), dan bahwa rasio Poisson, 0,3,

ke [1] EX dan [2] kotak PRXY, dan klik [3] tombol OK Linear Isotropic

Properties for Material Number 1

6

EX = 2 X 10-11

PRXY = 0.3 (Standar nya untu baja) (jika sudah cara keluarnya harus klik exit diujung sebelah kiri)

3. ELEMEN HINGGGA DISKRITASI (PENDEKATAN) DARI BALOK AREA

Di sini kita akan membagi area balok menjadi finite elemen. Prosedur untuk fi

niteelemen diskritisasi adalah untuk memilih jenis elemen, kedua untuk input ketebalan

elemen dan akhirnya untuk membagi area balok menjadi elemen-elemen

1. Pemilihan jenis elemen

7

ANSYS Main Menu → Preprocessor → Element Type → Add/ Edit/Delete

maka Elemen Jenis akan terbuka:

(1) Klik [1] Add ... tombol Library of Element Types akan terbuka.

(2) Untuk memilih 183 node elemen isometrik, pilih [2] Structural Mass – Solid.

(3) Pilih [3] Quad 8 node 183 dan klik [4] tombol OK untuk memilih 8 node

elemen isometrik.

(4) Klik OK. Jika sudah klik Ok, langkah berikutnya dengan klik Options → Element Bevahor → Plane Stress w/thk → Ok Lalu klik Options –→ Element Formulation → plane Strs w/thk tombol untuk menutup jendela.

8

2. Masukan dari ketebalan elemen

ANSYS Main Menu → Preprocessor → Real Constants

9

(1) klik [1] Add.

(2) Kemudian Element Type for Real Constants akan terbuka. klik[2] tombol OK.

(3) The Element Type for Real Constants akan hilang.

(4) Real Constants akan timbul(5) Masukan ketebalan plat dari "0.01" (m) di [1] Thicknes adalah Tebal dan klik [2] OK

10

3. Ukuran dari elemen

ANSYS Main Menu → Preprocessor →Meshing → Size Cntrls → Manual Size → Global → Size

(1) Masukan 0,002 (m) di [1] UKURAN kotak dan klik [2] tombol OK.Dengan

operasi di atas ukuran unsur 0,002 ukuran jarak antara nodel satu ke nodel yang

lain, yaitu, 0.002 m, atau 2 mm adalah dispesifikasikan dan balok dari 5 mm

dengan 90 mm dibagi menjadi empat persegi panjang finite dengan satu sisi 2 mm

dan sisi lain 3 mm.

11

4. MESHING

ANSYS Main Menu → Preprocessor → Meshing → Mesh → Areas → Free

Mesh Areas terbuka

(1) Sebuah panah ke atas (↑) muncul di ANSYS Graphics. Pindahkan panah

ini ke daerah balok dan klik daerah ini untuk mesh.

(2) Warna daerah berubah dari biru muda menjadi merah jambu. Klik OK daerah

menyatu dengan persegi panjang elemen finite isometrik 8-node.

12

13

5. INPUT KONDISI BATAS

[1] Node tampilan

ANSYS Utility Menu → Plot → Nodes

[2] Zoom di layar node

Pembesaran model sering berfungi untuk melihat nodel atau Dalam rangka untuk

memperbesar tampilan node.

ANSYS Utility Menu → PlotCtrls → Pan Zoom Rotate …

1. Klik [1] tombol Box Zoom.

2. Bentuk kursor mouse berubah menjadi kaca pembesar di ANSYS Graphics.

Klik titik kiri atas dan kemudian titik kanan bawah yang menyertakan

sebagian dari

daerah beam untuk memperbesar.

3. Dalam rangka untuk menampilkan seluruh pandangan balok, klik [2] tombol

Fit di" Pan-Zoom-Rotate" window.

14

[3[. Definisi dari kondisi batas Pemilihan node

ANSYS Main Menu → Solution → DefineLoads → Apply → Structural → Displacement → On Nodes

15

Ubah Unpick → Box → klik nodel nya →OK

Lalu akan timbul ini, dan All DOF → OK

(1) Klik Pilih Semua tombol untuk menghapus kondisi kendala semua

node yang kondisi kendala dikenakan. Pilih tombol single dan

memilih tertentu node dengan panah ke atas di jendela ANSYS

Grafics dan klik tombol OK.

(2) Delete jendela kendala Node muncul. Pilih All DOF dan klik OK

tombol untuk menghapus kondisi kendala baik dalam x dan y arah.

memilih UX dan UY untuk menghapus kendala dalam x- dan y-

arah, masing-masing.

16

Akan timpul seperti dibawah ini

[4]. Kondisi batas pada node

Sebelum memaksakan kondisi beban, klik tombol Fit terbuka Pan-Zoom-Rotate

untuk mendapatkan seluruh pandangan daerah dan kemudian memperbesar

ujung kanan daerah balok untuk kemudahan operasi berikut.

17

Pemilihan node

(1) Pilih node pada titik di mana x = 0,08 m dan y = 0,005 m untuk tujuan ini, klik

ANSYS Utility Menu → PlotCtrls → Numbering ..

18

(2) Klik [1] NODE, Off untuk mengubahnya ke ✓ Pada kotak.

(3) Klik [2] tombol OK untuk menampilkan nomor node berdekatan dengan node

yang sesuai ANSYS Graphics

(4) Untuk menghapus nomor node, klik [1] NODE ✓ Pada kotak lagi untuk

mengubahnya ke Off .

ANSYS Utility Menu → List → Nodes …

Jika klik OK akan timpul tampilan seperti dibawah ini

19

ANSYS Main Menu → Solution → Define Loads → Delete → Structural →

Force/Moment → On Nodes

Akan timbul gambar dibawah ini

klik OK

20

akan timbul gambar dibawah ini

klik Ok

6. PROSEDUR SOLUSI

ANSYS Main Menu → Solution → Solve → Current LS

21

Klik [1] tombol OK, lalu Solve Current Load Step terbuka seperti yang

untuk memulai solusi dari langkah arus beban.

Bila solusi selesai, jendela Note muncul. Klik [1] tombol Close untuk

menutup.

22

Status Command menampilkan informasi tentang solusi dan langkah beban

Pilihan. Pilih [1] tombol File untuk membuka submenu dan pilih tombol

Close untuk tutup.

23

7. REPRESENTASI GRAFIS DAN HASIL

[1] Contour plot perpindahan

ANSYS Main Menu → General Postproc → Plot Results → Contour Plot →

Nodal Solution

Contour plots of displacements

(1) Pilih [1] DOF Solusi dan [2] Y-Component of displacement.

(2) Pilih Deformed shape with undeformed edge dalam bentuk undisplaced [3]

kotak kunci untuk membandingkan bentuk balok sebelum dan setelah

deformasi

24

(3) Hasil nya. Defleksi maksimum

25

Contour plots of stresses

(1) Select [1] Stress and [2] X-Component of stress

(2) Click [6] OK button to display the contour of the x-component of stress, or the

bending stress in the beam in the ANSYS Graphics akan terbuka SMX and

SMNSMN .

(3) Click [5] Additional Options membuka additional option to choose items.

Select [6] All applicable in the Number of Facets per element edge

26

(4) Hasil

27

8. Jika terjadi kesalahan benda terbalik. cara memperbaikinya atau menghapusnya

seperti ini

ANSYS Main Menu → Preprocessor → Modeling → Delete→Area and Below

28

Akan timbul seperti gambar dibawah ini

Setelah selesai proses diatas model akan menghilang, dan dapat membuat mode yang

lain.

29