implementasi komputasi paralel pada analisa struktur ... · implementasi komputasi paralel pada...

27
Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen Dosen Pembimbing: Data Iranata, ST.MT.,Ph.D Dr.techn Pujo Aji, ST.MT

Upload: duongkhanh

Post on 13-Jul-2019

262 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame

Elemen dan Solid Elemen

Dosen Pembimbing: Data Iranata, ST.MT.,Ph.D

Dr.techn Pujo Aji, ST.MT

Page 2: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

PENDAHULUAN Banyak pemodelan dalam aplikasi engineering yang membutuhkan Sumber Daya Komputasi (SDK) yang tinggi namun investasi SDK Supercomputer yang tinggi.

Page 3: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

PENDAHULUAN Konsep komputasi paralel mengatasi keterbatasan investasi SDK dimana beberapa komputer terhubung pada jaringan dan masing-masing komputer berperan sebagai pemroses layaknya dalam sistem supercomputer.

Page 4: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

PENDAHULUAN Komputasi paralel dibutuhkan untuk

pemodelan sistem struktur yang rumit dengan mensimulasikan respon komponen strukturalnya secara detail, dengan pemodelan menggunakan sistem komputasi paralel maka proses komputasi dibagi ke beberapa komputer sehingga proses komputasi lebih efisien dibanding dengan mengunakan komputer tunggal.

Page 5: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

PENDAHULUAN Permasalahan Utama Bagaimanakah mengimplementasikan

sistem komputasi paralel pada analisa struktur portal 2D dengan memodelkan frame elemen dan solid elemen (menggunakan program bantu ABAQUS)?

Detail Permasalahan Bagaimana membangun aplikasi

klien/server? Bagaimana memodelkan frame elemen-

nya? Bagaimana memodelkan solid elemen-nya?

Page 6: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

PENDAHULUAN Tujuan Utama Mengimplementasikan sistem komputasi

paralel pada analisa struktur portal 2D dengan memodelkan frame elemen dan solid elemen (menggunakan program bantu ABAQUS).

Tujuan Detail Membangun aplikasi klien/server. Memodelkan frame elemen-nya. Memodelkan solid elemen-nya.

Page 7: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

PENDAHULUAN Kasus yang diambil pada studi ini berupa perhitungan struktur portal 2D . Gaya-gaya yang diperhitungkan hanya untuk gaya yang bekerja pada join

dan tidak memperhitungkan beban merata pada batang. Hasil perhitungan aplikasi diuji dengan membandingkan dengan hasil

perhitungan manual. Metode yang dipakai dalam perhitungan struktur portal adalah analisis

matriks dengan metode kekakuan langsung. Program aplikasi klien/server sistem komputasi paralel akan dibangun

dengan menggunakan bahasa pemrograman Java . Sistem komputasi paralel menggunakan satu komputer klien dan dua

komputer server. Pada pembuatan program dilakukan unit testing dalam hal ini

menggunakan JUnit untuk bahasa Java. Pemodelan untuk solid elemen-nya menggunakan program bantu

ABAQUS. Pemodelan solid elemen-nya hanya ditinjau pada sumbu x-y.

Page 8: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

PENDAHULUAN Aplikasi klien/server bisa digunakan

dalam perhitungan portal 2D dan memodelkan frame elemen-nya dan solid elemen-nya.

Hasil dari implementasi komputasi paralel ini dapat mendorong para peneliti khususnya di bidang teknik sipil untuk mengembangkan aplikasi yang berbasis komputasi paralel.

Page 9: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

TINJAUAN PUSTAKA

Merupakan sistem terdistribusi terdiri dari kumpulan komputer yang terhubung dalam satu jaringan yang dilengkapi software untuk memungkinkan komputer mengkordinasi aktivitas dan membagi sumber daya dari sistem

Page 10: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

TINJAUAN PUSTAKA

Merupakan sistem terdistribusi terdiri dari kumpulan komputer yang terhubung dalam satu jaringan yang dilengkapi software untuk memungkinkan komputer mengkordinasi aktivitas dan membagi sumber daya dari sistem

Page 11: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

TINJAUAN PUSTAKA

Sistem komputasi paralel yang bekerja dengan beberapa komputer untuk bisa berkomunikasi satu sama lain. Untuk komunikasi, bahasa Java mendukung pemakaian socket yang sifatnya fleksibel dan mencukupi untuk keperluan komunikasi umum. Tapi di sisi lain, untuk membuat socket, klien dan server harus terhubung melalui protokol pada level aplikasi untuk meng-encode dan men-decode data-data yang akan dikirimkan. Protokol itu sendiri ternyata sulit untuk dibuat dan bisa menjadi rentan terhadap kesalahan (Barry and Allen, 1999).

Page 12: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

METODOLOGI

Page 13: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

METODOLOGI

Page 14: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

UML

UML adalah bahasa yang digunakan untuk visualiasi, merancang model aplikasi dimana dapat berjalan pada piranti keras, sistem operasi dan jaringan apapun dan lebih cocok untuk penuliasan piranti lunak mengunakan bahasa berorientasi objek seperti bahasa JAVA.

Page 15: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

UML

Page 16: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

APLIKASI

Page 17: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

APLIKASI

Page 18: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

STUDI KASUS

1

10000

1

20000

2 3

4

2

3

2000

1000

100

200

Page 19: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

STUDI KASUS

Page 20: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

STUDI KASUS

Page 21: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

STUDI KASUS

Deformasi Manual Aplikasi Selisihµ1 0 0.00000 0ν1 0 0.00000 0θ1 0 0.00000 0µ2 0.55158 0.55158 0ν2 0.00474 0.00474 0θ2 -0.00047 -0.00047 0µ3 0.52697 0.52697 0ν3 0.04526 0.04526 0θ3 -0.00044 -0.00044 0µ4 0 0.00000 0ν4 0 0.00000 0θ4 0 0.00000 0

Page 22: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

STUDI KASUS

Page 23: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

STUDI KASUS

Manual ABAQUSf (Mpa) f (Mpa)

100 -3.3724207 -3.0311 0.3450 -1.9362104 -1.57662 0.360 -0.5 -0.24606 0.25

50 0.93621037 1.08449 0.15100 2.37242074 2.53898 0.17100 2.31336826 2.48002 0.1750 0.90668413 1.05486 0.150 -0.5 -0.245963 0.25

50 -1.9066841 -1.54719 0.36100 -3.3133683 -2.9719 0.34

y (mm)Section

2 - 2

3 - 3

Selisih

Page 24: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

KESIMPULAN & SARAN

Penerapan sistem komputasi paralel dalam aplikasi ini dapat berjalan baik dalam jaringan lokal (LAN/WLAN).

Aplikasi ini dapat memodelkan frame elemen dan solid elemen dari portal 2D

Page 25: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

KESIMPULAN & SARAN

Dari pemodelan frame elemen didapatkan deformasi dari hasil hitungan aplikasi sama dengan hasil hitungan manual.

Dari pemodelan solid elemen didapatkan tegangan hasil hitungan dari program bantu ABAQUS hampir sama atau mendekati hasil hitungan manual.

Page 26: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen

KESIMPULAN & SARAN

Penerapan komputasi paralel pada aplikasi ini masih berjalan dalam jaringan lokal, diharapkan kedepannya dapat dikembangkan lagi untuk jaringan yang berbasis internet (cloud computing)

Aplikasi ini masih membutuhkan pengembangan dan penambahan beberapa fitur seperti penambahan beban merata.

Page 27: Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur ... · Implementasi Komputasi Paralel pada Analisa Struktur Portal 2D dengan Memodelkan Frame Elemen dan Solid Elemen . Dosen