Solidworks Simulation Xpress

Salam hangat untuk Solidworks User Indonesia, Kali ini kita akan membahas, adakah tools dalam SolidWorks yang bisa membantu untuk mengetahui area paling rawan rusak, maks.berat beban yang diijinkan, dsb.

Sebagai contoh :

PROBLEM : Sebagai  orang design/ engineer dituntut harus menganalisa manual calculation area dari hook yang cepat rusak, frametime yang tepat waktu, dan tentu saja efisiensi material untuk reduce cost.

Tahukah SolidWorks User,  pada SolidWorks versi Standard pun dapat juga menganalisa beban berupa part. Adakah diantara sampeyan yang tahu ? Yoyoi, fitur itu adalah SimulationXpress. Yang terpintas dipikiran sampeyan pasti sulit, serem, butuh waktu lama belajar, tapi disini kita cukup membutuhkan cukup 15 menit saja untuk mempelajarinya.

Tahukah Anda ??, SimulationXpress menggunakan sistem perhitungan Finite Element Analysis (FEA) dengan tipe study hanyalinear static analisis, yaitu beban yg diterima dianggap statis (sama).

Contoh dalam kasus ini kita akan menganalisa Hook.(Silakan sampeyan buka dari attachment )

1.  Pastikan Product yang akan dianalisa adalah Part/ Item.
2. Aktifkan command SimulationXpress Analysis Wizard

Note :

• Pilih Options » aktifkan “Show annotation for maximum….”

(Fungsinya adalah untuk menunjukkan area maks/ min stress)

3.  KlikOK ,lalu Next

Pemberian Fixture

Area untuk  mempertahankan posisi part dari pergerakan ketika suatu beban diberikan.

4.  Klik Add a Fixture

5. Lalu klik area seperti yang ditunjuk oleh anak panah » Next

Pemberian Beban (Load)

Anda dapat memberikan parameter beban yang diberikan, dimana sesuai dengan berat pada aktualnya. Pada kasus ini, Anda dapat terapkan 1360.7 kg (3000 lb)

6 Klik Add to Force

7.  Klik Selected direction

• Pada Feature Manger design tree, click Plane2 (Pemilihan Plane ini bertujuan untuk mengarahkan posisi beban yang diterima oleh benda/ produk)

• Lalu pilih Reverse direction (untuk mengganti posisi yang berkebalikan) – lihat gbr samping kiri.

• Pastikan opsi Total aktif (Artinya 1500 lb akan diaplikasikan pada tiap face yang dipilih, yang berarti total beban yang diterima sebesar 3000lb)

8.  Klik OK » Lalu pilih Next

Pemberian Material

Tetapkan jenis material pada part Anda dimana dapat dipilih dalam library SolidWorks Materials yang sudah tersedia.

Hook ini terbuat dari jenis material Alloy Steel.

9. AktifkanChoose Material

• Pada kotak dialog Material :
  • Pilih SolidWorks Materials
  • Kemudian Steel sebagai kategori
  • Lalu Klik Alloy Steel

10. Klik Apply, kemudian pilih Close

11. Klik Next

Running Analisa pada Model

Pada langkah ini, SolidWorks akan mengkalkulasi keseluruhan parameter yang sudah di-input pada langkah-langkah sebelumnya.

12. Klik Run Simulation (Gunakansettingan Mesh yang default)

• Ketika analisa sudah berhasil dianalisa, maka secara otomatis akan muncul animasi deformasi dari komponen tsb.

13. Anda dapat klik Stop Animation , untuk menghentikan animasi.

14. Klik Yes, Continue untuk melihat hasil analisa simulasi.

Results

Setelah proses Run Simulation selesai, Anda dapat langsung melihat result yang meliputi :

• §  Stress

Menunjukkan area tegangan material maksimal dan minimum yang diterima Part dari beban yang telah diberikan. Material akan rusak saat stress mencapai tingkat tertentu.

Dari data diatas terlihat :

1. 1.      Diketahui Hook memiliki berat sebesar 1.238 kg dengan material Alloy Steel
2. 2.      Diberikan beban sebesar 1360.7 kg (3000lb), dimana cukup signifikan pengaruh beban yang diberikan Hook ini.
3. 3.      Pada area warna biru (von Mieses stress) merupakan area yang paling rendah tingkat stress dengan nilai sebesar 0.001 N/mm² (MPa)
4. 4.      Didapat Factor of Safety (FOS)sebesar 7.59708 dibulatkan menjadi 7.6

• §  Displacement

Analisa ini untuk menunjukkan pergeseran atau perubahan bentuk yg dialami Hook sesudah menerima beban dalam satuan millimeter (mm).

• §  Deformation

Visualisasi perubahan bentuk dari Hook yang ditunjukkan dengan scale.

• Faktor Keamanan (Safety factor) adalah faktor yang digunakan untuk mengevaluasi agar perencanaan elemen mesin terjamin keamanannya dengan dimensi yang minimum.

Dari manakah nilai FOS di dapat ? Berikut ini adalah hasil copas dari sumber Wikipedia :

Sebagai contoh pada Stress di atas menunjukkan angka 81.666 dan yield strength-nya 620.422, (620.422/81.666  = 7.59708), jadi FOS-nya sekitar 7.6. Semakin tinggi FOS-nya semakin kuat produk yg kita buat, namun tentunya akan semakin banyak pemakaian material.

Biasanya tiap perusahan memiliki standard FOS untuk produk yang mereka buat.

Note : Jika terjadi perubahan design seperti geometri, material, fixture atau load, biasanya Anda akan menjumpai symbol . Artinya perlu dilakukan kalkulasi ulang model dengan result yang terupdate.

Berhubung waktu yang sudah semakin malam, hal ini pula yang menjadi alasan saya untuk mengakhiri sharing ilmu ke SolidWorks User Indonesia. Hehehe…Sampai ketemu di lain waktu..

Salam hangat,

Grevel Wahyu – ADS Tech.Support – SolidWorks