Tutorial Ansys Workbench 10

37
Release 10.0 Analisis Kegagalan Poros Analisis Kegagalan Poros Analisis Kegagalan Poros Analisis Kegagalan Poros Menggunakan ANSYS Release 10.0 Menggunakan ANSYS Release 10.0 Menggunakan ANSYS Release 10.0 Menggunakan ANSYS Release 10.0 AMINUL YAHYA SIREGAR (G1C005002) AMINUL YAHYA SIREGAR (G1C005002) AMINUL YAHYA SIREGAR (G1C005002) AMINUL YAHYA SIREGAR (G1C005002) MECHANICAL ENGINEERING MECHANICAL ENGINEERING MECHANICAL ENGINEERING MECHANICAL ENGINEERING UNIVERSITy Of UNIVERSITy Of UNIVERSITy Of UNIVERSITy Of BENGKULU BENGKULU BENGKULU BENGKULU 2010 2010 2010 2010

Transcript of Tutorial Ansys Workbench 10

Page 1: Tutorial Ansys Workbench 10

Release 10.0

Analisis Kegagalan PorosAnalisis Kegagalan PorosAnalisis Kegagalan PorosAnalisis Kegagalan Poros Menggunakan ANSYS Release 10.0 Menggunakan ANSYS Release 10.0 Menggunakan ANSYS Release 10.0 Menggunakan ANSYS Release 10.0

AMINUL YAHYA SIREGAR (G1C005002)AMINUL YAHYA SIREGAR (G1C005002)AMINUL YAHYA SIREGAR (G1C005002)AMINUL YAHYA SIREGAR (G1C005002)

MECHANICAL ENGINEERINGMECHANICAL ENGINEERINGMECHANICAL ENGINEERINGMECHANICAL ENGINEERING

UNIVERSITy OfUNIVERSITy OfUNIVERSITy OfUNIVERSITy Of BENGKULU BENGKULU BENGKULU BENGKULU

2010201020102010

Page 2: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

PERINGATAN !!!

Tidak ada hak cipta dalam karya ini, sehingga setiap orang memiliki hak untuk mengumumkan atau memperbanyak karya ini tanpa izin dari siapa pun. Barangsiapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau membagikan secara gratis karya ini semoga mendapatkan pahala yang berlipat ganda dari Allah SWT.

Page 3: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Tampilan Windows DesignModeler ANSYS Workbench 10.0

Fungsi-fungsi icon

Fungsi icon dapat digunakan untuk penempatan

fungsi pembebanan, kondisi tumpuan sesuai

dimana posisi yang akan kita gunakan

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan pada titik (node) dari sistem

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan pada garis

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan pada permukaan (surface)

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan pada seluruh simtem (body),

misalnya untuk pembebanan temperatur

Petunjuk

Tampilan Model

Pandangan

Menu

Pemodelan

Bidang Baru

Menu Pembebanan Sketsa baru

Pilihan

koordinat

Koordinat

Sketsa &

pemodelan

Koordinat

Model Windows

Detail Tampilan

Page 4: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Fungsi icon dapat digunakan untuk melihat

posisi dari gambar yang kita buat

Icon ini dapat digunakan untuk memutar

gambar secara keseluruhan

Icon ini dapat digunakan untuk

memindahkan gambar (move)

Icon ini dapat digunakan untuk

membesarkan gambar secara keseluruhan

Icon ini dapat digunakan untuk melihat

gambar secara isometri (keseluruhan)

Icon ini dapat digunakan untuk

membesarkan gambar pada bagian-bagian

tertentu

Icon ini dapat digunakan untuk

menampilkan garis koordinat pada lembar

gambar

Icon ini dapat digunakan untuk

menampilkan model yang kita buat

Icon ini dapat digunakan untuk melihat

gambar dari depan

Fungsi icon dapat digunakan untuk

membuat layar baru

Icon ini dapat digunakan untuk

membersihkan layar

Icon ini dapat digunakan untuk membuka

folder tempat penyimpanan file

Icon ini dapat digunakan untuk “save”

Icon ini dapat digunakan untuk “save as”

Icon ini dapat digunakan untuk mengambil

gambar dalam format JPEG

Page 5: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Icon ini dapat digunakan untuk memilih

koordinat apa yang akan kita gunakan

Icon ini dapat digunakan untuk membuat

koordinat yang baru

Icon ini dapat digunakan untuk membuat

sketsa baru

Icon ini dapat digunakan untuk mengimpor

gambar dan klik generate untuk

menampilkan hasil impor gambar

Icon ini dapat digunakan untuk

menebalkan gambar dari 2D menjadi 3D

Icon ini dapat digunakan untuk memutar

gambar dalam 2D menjadi 3D

Fungsi icon yang ada pada sketching adalah sebagai berikut :

- Draw (untuk pembuatan model) - Modify

- Dimensions (untuk memberikan ukuran) - Constraint (tumpuan)

Page 6: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Tampilan Windows Simulation ANSYS Workbench 10.0

Fungsi icon dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan dan syarat batas pada sistem

Icon ini dapat digunakan untuk

pembebanan percepatan

Icon ini dapat digunakan untuk standar

gravitasi

Icon ini dapat digunakan untuk kecepatan

putaran (rad/s)

Icon ini dapat digunakan untuk

pembebanan akibat tekanan

Icon ini dapat digunakan untuk

pembebanan akibat gaya yang bekerja

Icon ini dapat digunakan untuk

pembebanan akibat adanya gaya bearing

Icon ini dapat digunakan untuk

pembebanan akibat baut

Icon ini dapat digunakan untuk

pembebanan akibat momen

Icon ini dapat digunakan untuk jenis

tumpuan jepit

Icon ini dapat digunakan untuk jenis

perpindahan yang terjadi

Icon ini dapat digunakan untuk jenis

tumpuan dalam silinder

Page 7: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Icon ini dapat digunakan untuk

pembebanan akibat suhu

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan perpindahan panas konveksi

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan temperatur

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan perpindahan panas radiasi

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan perubahan panas

Icon ini dapat digunakan untuk fungsi

pembebanan aliran panas

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

elektromagnetik

Icon ini dapat digunakan untuk membuka

folder tempat penyimpanan file

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

konduktor

Solution

Icon ini dapat digunakan untuk

membersihkan layar

Icon ini dapat digunakan untuk membuka

folder tempat penyimpanan file

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

kegagalan

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

frekuensi, modus getar

Page 8: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Fungsi icon dapat digunakan untuk analisis

tegangan

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan (von-mises)

Icon ini dapat digunakan untuk Tegangan

maksimum utama

Icon ini dapat digunakan untuk tegangan

geser maksimum

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan utama ditengah-tangah

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan utama minimum

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan intensitas

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan normal

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan geser

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan vector utama

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan struktur error

Page 9: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Fungsi icon dapat digunakan untuk analisis

regangan

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

regangan (von-mises)

Icon ini dapat digunakan untuk regangan

maksimum utama

Icon ini dapat digunakan untuk regangan

geser maksimum

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

tegangan utama ditengah-tangah

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

regangan utama minimum

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

regangan intensitas

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

regangan normal

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

regangan geser

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

regangan vector utama

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

regangan thermal

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

regangan equivalent plastis

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

deformasi.

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

deformasi secara keseluruhan.

Icon ini dapat digunakan untuk analisis

deformasi searah sumbu x, y, z.

Page 10: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Icon ini dapat digunakan untuk membuat

material baru

Icon ini dapat digunakan untuk mengimpor

material

Icon ini dapat digunakan untuk

mengekspor material

Icon ini dapat digunakan untuk

memberikan nama material yang kita

gunakan. Ex. ASTM A 668 Class D

Icon ini dapat digunakan untuk

memasukkan input data material yang kita

miliki, misalnya seperti : modulus

elastisitas, poison ratio, density dll..

Setelah memasukkan input data material,

kondisi tumpuan, gaya-gaya yang bekerja,

maka langkah selanjutnya adalah

menganalisis dengan cara klik icon solve

Gambar ini memberikan petunjuk bahwa

ANSYS sedang melakukan analisis pada

system.

Page 11: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Pemodelan yang dilakukan dalam tutorial ANSYS Workbench 10.0 ini

dibantu dengan program lain seperti AutoCAD 2008 untuk pemodelan poros

dalam bentuk 3 dimensi.

Pemodelan Dengan AutoCAD

1. Memulai membuat gambar, dalam tutorial ini membuat gambar poros.

Untuk membuat poros kita harus membuat setengah bagian poros

terlebih dahulu dengan memasukkan ukuran seperti pada gambar 1.1.

Gambar 1.1. Tampilan setengah poros

2. Setelah kita membuat setengah bagian poros, maka langsung di revolve

untuk pembuatan poros dalam 3 dimensi seperti pada gambar 1.2.

Gambar 1.2. Tampilan poros dalam bentuk 3 dimensi

Page 12: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

3. Setelah kita buat kondisi poros dalam 3 dimensi, klik file – eksport dengan

format “sat” Gambar 1.3.

Gambar 1.3. Eksport data dengan format “sat”

4. Pemodelan poros selesai dibuat.

Memulai Program ANSYS Workbench 10.0

1. langkah awal yang dilakukan untuk memulai menggunakan program

ANSYS Workbench 10.0 klik All Program – ANSYS 10.0 - ANSYS Workbench

seperti pada Gambar 1.4.

Gambar 1.4. memulai menggunakan ANSYS Workbench

2. Pilih New – Geometry

Gambar 1.5. Menu startup ANSYS Workbench

Page 13: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

3. Pilih OK untuk menentukan ukuran.

Sebelum membuat suatu pemodelan kita harus menentukan ukuran apa

yang akan digunakan pada gambar yang akan kita buat seperti pada Gambar 1.6.

Gambar 1.6. menu ANSYS Workbench memilih ukuran

Menentukan Koordinat

1. Pilih XY Plane untuk memilih koordinat gambar. Kemudian klik icon

untuk memulai menggambar.

Gambar 1.7. Menu ANSYS Workbench memilih koordinat

Page 14: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Gambar 1.8. Tampilan sketching plane

2. Sketching. Merubah dari modeling ke sketching dan pilih sketching tab.

Kemudian klik Line untuk memulai membuat gambar.

Gambar 1.9. Tampilan sketching Toolbar

3. Setelah menentukan koordinat pada ANSYS, langkah selanjutnya adalah

mengimpor hasil gambar dari AutoCAD ke ANSYS dengan cara klik file –

import eksternal geometri file – open dan klik gambar yang telah

disimpan Gambar 1.10. kemudian klik generate pada ANSYS atau klik icon

( )

Page 15: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Gambar 1.10. Mengimport poros dari AutoCAD ke ANSYS

4. Sehingga import poros dari AutoCAD ke ANSYS selesai dilakukan seperti

pada Gambar 1.11.

Gambar 1.11. Hasil gambar impor gambar dari AutoCAD

Simulasi Poros

Setelah selesai pembuatan model poros dalam bentuk 3D langkah

selanjutnya adalah

1. Menentukan kondisi tumpuan dan pembebanan yang bekerja pada poros

dengan cara klik project – new simulation akan muncul windows seperti

pada Gambar 1.12.

Page 16: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

2. Kemudian masukkan nilai property material dengan klik data atau klik

icon ( ), setelah klik icon data maka akan mucul windows input data

material seperti pada Gambar 1.13 dan masukkan nilai property material

ASTM A 668 yang digunakan seperti modulus elastisitas, poison ratio,

density, thermal expantion.

Gambar 1.12. Windows untuk simulasi

Gambar 1.13. Nilai property material ASTM A 668

Page 17: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

3. Tumpuan yang digunakan pada poros menggunakan tumpuan jepit pada

ujung-ujung poros. Untuk pendefinisian tumpuan (constraint) klik kanan

pada environment – insert – plih fixed support Gambar 1.14.

4. Kemudian klik icon face pada toollbar untuk memberikan tumpuan pada

permukaan ujung poros seperti pada Gambar1.15. dan klik poros yang

akan diberikan tumpuan dengan fixed support dan klik apply pada detail

fixed support seperti pada Gambar 1.16. Dengan cara yang sama untuk

pembuatan tumpuan jepit satu lagi karena pada poros menggunakan dua

tumpuan jepit.

Gambar 1.14. Pemberian tumpuan

Gambar 1.15. Icon face pada toolbar

Page 18: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Gambar 1.16. Poros yang telah diberi tumpuan jepit

Pembebanan (Force)

Untuk memberikan fungsi pembebanan yang bekerja pada poros adalah

dengan program ANSYS Workbench 10.0 adalah sebagai berikut :

1. Langkah awal yang dilakukan adalah klik environment – insert – force

seperti pada Gambar 1.17. Kemudian klik icon face pada toollbar untuk

memberikan posisi gaya yang terjadi pada poros karena sensor proximity probe

terletak pada permukaan poros searah sumbu x dan y, maka besar gaya yang

bekerja juga searah sumbu x dan y seperti pada Gambar 1.15.

Gambar 1.17. Input data untuk gaya

Page 19: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

2. Kemudian klik poros yang memiliki besar gaya searah sumbu x dan klik

dimana posisi gaya yang akan diberikan kemudian klik apply pada detail force

dan masukkan besar gaya (force) yang terjadi pada poros. Langkah yang sama

dilakukan untuk memasukkan besar gaya (force) searah sumbu y, karena sensor

proximity probe yang diberikan searah sumbu x dan y sehingga besar gaya yang

bekerja pada poros juga harus searah sumbu x dan y seperti pada Gambar 1.18.

Gambar 1.18. Kondisi gaya pada poros searah sumbu x dan y

Dengan mengetahui besar perpindahan (displacement) yang terjadi pada

poros, maka dapat dirubah dari besar perpindahan (displacement) ke percepatan

linear dan kemudian dapat langsung ditentukan besar inersia dari poros tersebut

dengan input data pada ANSYS Workbench 10.0 melawan arah pergerakan dari

poros tersebut agar kondisi poros dalam keadaan statik (diam) dengan besar

inersia 5445,6 N. Seperti pada Gambar 1.19.

Page 20: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Gambar 1.19. Inersia poros

Simulasi dan Analisis Poros

1. Sebelum dianalis kondisi pembagian elemen (mesh) juga harus

diperhatikan. Pembagian elemen yang digunakan dalam analisis poros ini

menggunakan konsep tiga dimensi (tetrahedron) seperti pada Gambar

1.20, dengan memasukkan ukuran dari elemen yang kita inginkan.

Semakin banyaknya pembagian elemen, maka kondisi sistem akan

mendekati keadaan yang sebenarnya.

Gambar 1.20. pembagian nodal dan elemen (mesh)

Page 21: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

2. Setelah menentukan input data dan dilakukan pembagian nodal dan

elemen (mesh), langkah selanjutnya yang dilakukan adalah menentukan

apa saja yang akan dianalisis pada poros seperti: modus getar, tegangan

dan regangan normal, tegangan dan regangan geser, tegangan geser

maksimum. Untuk menentukan apa saja yang akan dianalisis dengan cara

klik kanan pada solution – insert – frequency finder untuk mengetahui

modus getar yang terjadi pada poros seperti pada Gambar 1.20. untuk

menentukan apa saja yang akan dianalisis pada poros dengan cara klik

kanan pada solution – insert maka tentukan apa saja yang akan dianalisis

seperti: modus getar, tegangan dan regangan normal, tegangan dan

regangan geser, total deformasi, deformasi searah sumbu x, deformasi

searah sumbu y, deformasi searah sumbu z, kerusakan yang terjadi pada

poros, faktor keamanan (safety factor).

Gambar 1.20. Memasukkan apa yang akan dianalisis

3. Setelah menentukan pemodelan, pembagian elemen (mesh), syarat

batas, pembebanan yang bekerja pada poros, maka klik solve untuk

melakukan analisis menggunakan ANSYS Workbench 10.0.

4. Hasil Analisis ANSYS Workbench 10.0.

Page 22: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Tegangan Geser Maksimum Tegangan Normal

Tegangan Geser Regangan Geser Maksimum

Regangan Normal Regangan Geser

Struktur Error Total Deformasi

Page 23: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Deformasi searah sumbu x Deformasi searah sumbu y

Deformasi searah sumbu z Modus Getar ke-1

Modus Getar ke-2 Modus Getar ke-3

Modus Getar ke-4 Modus Getar ke-5

Page 24: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Modus Getar ke-6 Modus Getar ke-7

Modus Getar ke-8 Modus Getar ke-9

Modus Getar ke-10 Tegangan Utama

Gambar 1.21. kondisi poros setelah dianalisis

Untuk melihat hasil analisis yang dilakukan dengan program ANSYS

Workbench 10.0 klik report preview – tulis nama author, subject, Prepared for –

generate.

Page 25: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Project Author

Aminul Yahya Siregar

Subject

Analisis Kegagalan Poros

Prepared For

Dedi Suryadi, ST,. MT.

Project Created

Friday, December 04, 2009 at 9:19:55 PM

Project Last Modified

Tuesday, December 22, 2009 at 5:29:40 PM

Report Created

Wednesday, December 23, 2009 at 5:33:47 PM

Software Used

ANSYS 10.0

Database

F:\PINDAHAN My DOC 151209\ansys poros\POROS TA AMINUL JADI edit 1.dsdb

Page 26: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

1. Summary

This report documents design and analysis information created and maintained using the ANSYS® engineering software program. Each scenario listed below represents one complete engineering simulation.

Scenario 1

� Based on the DesignModeler part "F:\PINDAHAN My DOC 151209\ansys poros\POROS

TA AMINUL.agdb".

� Considered the effect of structural loads and structural supports.

� Calculated structural, frequency and fatigue results.

� No convergence criteria defined.

� No alert criteria defined.

� See Scenario 1 below for supporting details and Appendix A1 for corresponding figures.

Page 27: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

2. Introduction

The ANSYS CAE (Computer-Aided Engineering) software program was used in conjunction with 3D CAD (Computer-Aided Design) solid geometry to simulate the behavior of mechanical bodies under thermal/structural loading conditions. ANSYS automated FEA (Finite Element Analysis) technologies from ANSYS, Inc. to generate the results listed in this report.

Each scenario presented below represents one complete engineering simulation. The definition of a simulation includes known factors about a design such as material properties per body, contact behavior between bodies (in an assembly), and types and magnitudes of loading conditions. The results of a simulation provide insight into how the bodies may perform and how the design might be improved. Multiple scenarios allow comparison of results given different loading conditions, materials or geometric configurations.

Convergence and alert criteria may be defined for any of the results and can serve as guides for evaluating the quality of calculated results and the acceptability of values in the context of known design requirements.

� Solution history provides a means of assessing the quality of results by examining

how values change during successive iterations of solution refinement. Convergence

criteria sets a specific limit on the allowable change in a result between iterations. A

result meeting this criteria is said to be "converged".

� Alert criteria define "allowable" ranges for result values. Alert ranges typically represent known aspects of the design specification.

All values are presented in the "Metric (mm, kg, N, °C, s, mV, mA)" unit system.

Notice

Do not accept or reject a design based solely on the data presented in this report. Evaluate designs by considering this information in conjunction with experimental test data and the practical experience of design engineers and analysts. A quality approach to engineering design usually mandates physical testing as the final means of validating structural integrity to a measured precision.

Page 28: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

3. Scenario 1

3.1. "Model"

"Model" obtains geometry from the DesignModeler part "F:\PINDAHAN My DOC 151209\ansys poros\POROS TA AMINUL.agdb".

� The bounding box for the model measures 1,020.0 by 3,727.88 by 1,020.0 mm along

the global x, y and z axes, respectively.

� The model has a total mass of 8,508.41 kg.

� The model has a total volume of 1.08×109 mm³.

Table 3.1.1. Bodies

Name Material

Nonlinear

Material

Effects

Bounding

Box(mm)

Mass

(kg)

Volume

(mm³) Nodes Elements

"Poros

vertikal"

"Alloy

Steel

ASTM A"

Yes

1,020.0,

3,727.88,

1,020.0

8,508.41 1.08×109 7997 4347

3.1.1. Mesh

� "Mesh", associated with "Model" has a curvature/proximity value of -100.

� "Mesh", has an element size of 2,000.0 mm.

� "Mesh" uses standard shape checking.

� "Mesh" uses a program controlled method for selecting high or low order elements for

solids.

� "Mesh" uses active assembly for initial size seed.

� "Mesh" contains 7997 nodes and 4347 elements.

Table 3.1.1.1. Method Controls

Name Shape Associated Bodies

"Method" All Tetraedrons "Poros vertikal"

3.2. "Environment"

Simulation Type is set to Static

Analysis Type is set to Free Vibration With Pre-Stress

"Environment" contains all loading conditions defined for "Model" in this scenario.

Page 29: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

3.2.1. Structural Loading

Table 3.2.1.1. Structural Loads

Name Type Magnitud

e Vector

Reactio

n Force

Reactio

n Force

Vector

Reactio

n

Moment

Reactio

n

Moment

Vector

"Fx" Surfac

e Force 824.0 N

[824.0 N x,

0.0 N y,0.0 N z] N/A N/A N/A N/A

"Fy" Surfac

e Force 856.0 N

[0.0 N x,

856.0 N y,0.0 N z

]

N/A N/A N/A N/A

"Inersia

"

Surfac

e Force 6,252.4 N

[-6,252.4 N x,

0.0 N y,0.0 N z] N/A N/A N/A N/A

3.2.2. Structural Supports

Table 3.2.2.1. Structural Supports

Name Type Reaction

Force

Reaction Force

Vector

Reaction

Moment

Reaction Moment

Vector

"Tumpuan

Jepit 1"

Fixed

Surface 1,799.57 N

[1,762.46 N x, -

363.56 N y, -

0.11 N z]

1.9×106 N�mm

[7,364.95 N�mm x,

34,285.12 N�mm y,

1.9×106 N�mm z]

"Tumpuan

Jepit 2"

Fixed

Surface 3,698.84 N

[3,665.91 N x, -

492.44 N y,

0.11 N z]

3.01×106 N�mm

[-7,826.86 N�mm x, -

59,137.62 N�mm y, -

3.01×106 N�mm z]

NOTE: If a body contains two or more supports that share an edge or vertex, use caution in

evaluating the listed reaction forces at those supports. Calculation of reaction forces includes the forces acting along bounding edges and vertices. When supports share edges or vertices the global summation of forces may not appear to balance.

3.3. "Solution"

Solver Type is set to Program Controlled

Weak Springs is set to Program Controlled

Large Deflection is set to Off

"Solution" contains the calculated response for "Model" given loading conditions defined in "Environment".

Page 30: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

� Thermal expansion calculations use a constant reference temperature of 22.0 °C for

"Poros vertikal". Theoretically, at a uniform temperature of 22.0 °C no strain results from thermal expansion or contraction.

3.3.1. Structural Results

Table 3.3.1.1. Values

Name Scope Orientation Minimum Maximum

Minimum

Occurs

On

Maximum

Occurs

On

Alert

Criteria

"Maximum

Shear

Stress"

"Model" Global 7.27×10-

6 MPa 0.11 MPa

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Normal

Stress" "Model" X Axis -0.14 MPa 0.11 MPa

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Shear

Stress" "Model" XY Plane

-4.64×10-

2 MPa 0.07 MPa

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Maximum

Shear Elastic

Strain"

"Model" Global 9.38×10-

11 mm/mm

1.42×10-

6 mm/mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Normal

Elastic

Strain"

"Model" X Axis -6.36×10-

7 mm/mm

5.25×10-

7 mm/mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Shear

Elastic

Strain"

"Model" XY Plane -5.99×10-

7 mm/mm

9.36×10-

7 mm/mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Structural

Error" "Model" Global

5.11×10-

12 1.13×10-2

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Total

Deformation" "Model" Global 0.0 mm

1.76×10-

3 mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Directional

Deformation" "Model" X Axis

-1.76×10-

3 mm

2.27×10-

6 mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Directional

Deformation

2"

"Model" Y Axis -2.62×10-

4 mm

2.87×10-

4 mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Directional

Deformation

3"

"Model" Z Axis -9.69×10-

5 mm

1.02×10-

4 mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

Page 31: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

"Equivalent

Stress" "Model" Global

1.26×10-

5 MPa 0.19 MPa

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Maximum

Principal

Stress"

"Model" Global -2.99×10-

2 MPa 0.16 MPa

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Minimum

Principal

Stress"

"Model" Global -0.16 MPa 3.1×10-

2 MPa

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Maximum

Principal

Elastic

Strain"

"Model" Global -3.61×10-

9 mm/mm

7.07×10-

7 mm/mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Minimum

Principal

Elastic

Strain"

"Model" Global -8.02×10-

7 mm/mm

3.04×10-

9 mm/mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Equivalent

Elastic

Strain"

"Model" Global 6.3×10-

11 mm/mm

9.59×10-

7 mm/mm

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Normal

Stress 2" "Model" Y Axis -0.14 MPa 0.15 MPa

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

"Normal

Stress 3" "Model" Z Axis

-9.41×10-

2 MPa 0.1 MPa

Poros

vertikal

Poros

vertikal None

� Convergence tracking not enabled.

3.3.2. Fatigue Results

Table 3.3.2.1. Definition

Name

Fatigue

Strength

Factor

Type Scale

Factor

Analysis

Type

Mean

Stress

Theory

Stress

Component

Input

Type

"Fatigue

Tool" 0.2

Fully

Reversed 1.5 Stress None

Equivalent

(Von-Mises)

Local -

Elastic

Linear

Table 3.3.2.2. Fatigue Tool

Page 32: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Table 3.3.2.3. Fatigue Tool

Table 3.3.2.4. Results

Page 33: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Name Scope Type Design

Life Minimum Maximum

Alert

Criteria

"Life" "Model" Life 1,000,000.0 N/A None

"Damage" "Model" Damage 20.0 N/A 2.0×10-5 None

"Safety

Factor" "Model"

Safety

Factor 20.0 15.0 N/A None

� Convergence tracking not enabled.

3.3.3. Frequency Results

Frequency results apply to all active bodies in "Model".

Table 3.3.3.1. First 10 Natural Frequencies

Name Mode Frequency Alert Criteria

"1st Frequency Mode In Range" 1 181.3 Hz none

"2nd Frequency Mode In Range" 2 181.34 Hz none

"3rd Frequency Mode In Range" 3 392.63 Hz none

"4th Frequency Mode In Range" 4 446.44 Hz none

"5th Frequency Mode In Range" 5 446.82 Hz none

"6th Frequency Mode In Range" 6 672.26 Hz none

"7th Frequency Mode In Range" 7 788.12 Hz none

"8th Frequency Mode In Range" 8 788.65 Hz none

"9th Frequency Mode In Range" 9 873.19 Hz none

"10th Frequency Mode In Range" 10 883.74 Hz none

3.3.4. Parameter Manager

No parameters defined.

Page 34: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Appendices

A1. Scenario 1 Figures

A2. Definition of "Alloy Steel ASTM A"

Table A2.1. "Alloy Steel ASTM A" Constant Properties

Name Value

Compressive Ultimate Strength 0.0 MPa

Compressive Yield Strength 304.0 MPa

Density 7.85×10-6 kg/mm³

Poisson's Ratio 0.29

Tensile Yield Strength 304.0 MPa

Tensile Ultimate Strength 510.0 MPa

Young's Modulus 200,000.0 MPa

Thermal Expansion 1.2×10-5 1/°C

Table A2.2. Alternating Stress

Page 35: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

Mean Value 0.0

Table A2.3. "Alternating Stress"

Cycles Alternating Stress

10.0 3,999.0 MPa

20.0 2,827.0 MPa

50.0 1,896.0 MPa

100.0 1,413.0 MPa

200.0 1,069.0 MPa

2,000.0 441.0 MPa

10,000.0 262.0 MPa

20,000.0 214.0 MPa

100,000.0 138.0 MPa

Page 36: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

200,000.0 114.0 MPa

1,000,000.0 86.2 MPa

Table A2.4. Strain-Life Parameters

Table A2.5. "Strain-Life Parameters"

Strength Coefficient 920.0 MPa

Strength Exponent -0.11

Ductility Coefficient 0.21

Ductility Exponent -0.47

Cyclic Strength Coefficient 1,000.0 MPa

Cyclic Strain Hardening Exponent 0.2

Page 37: Tutorial Ansys Workbench 10

===ganbatte==

[email protected]

Mechanical Engineering

University Of Bengkulu

A3. Distributing This Report

The following table lists the files that you need to include for posting this report to an Internet or

Intranet web server or for moving this report to a different location. Store all files in the same folder as the HTML page.

This report was originally generated in the folder "C:\Documents and Settings\Aminul Yahya Siregar\Application Data\Ansys\v100\".

Table A3.1. Files Included In This Report

File Name Description

"DSReport.htm" This HTML page.

"StyleSheet.css" The Cascading Style Sheet used to format the HTML page.

"AnsCompanyLogo.gif" The ANSYS image displayed at the top of the title page.

"Table0001.png" Table 3.3.2.2. "Solution" Fatigue Tool

"Table0002.png" Table 3.3.2.3. "Solution" Fatigue Tool

"Table0003.png" Table A2.2. "Alternating Stress" Alternating Stress

"Table0004.png" Table A2.4. "Strain-Life Parameters" Strain-Life Parameters

====================SELAMAT MENCOBA====================

_Ganbatte_