SOFTWARE YANG BERHUBUNGAN
DENGAN TEKNIK MESIN
Teknik mesin merupakan jurusan yang membutuhkan kreatifitas. kreatifitas yang digunakan bukanlah kreatifitas tanpa batas, namun ada rambu dan aturan. untuk itu ada beberapa jenis softwere yang dapat mewadahi kreatifitas seorang teknisi. Softwere tersebut antara laian :
1. Solidwork
Merupakan salah satu software engineering yang banyak digunakan untuk aplikasi pembuatan rancang desain dalam bentuk 3D. Solidwork ini merupakan pesaing Autodesk Inventor. SOLIDWORKS adalah salah satu CAD software yang dibuat oleh DASSAULT SYSTEMES digunakan untuk merancang part permesinan atau susunan part permesinan yang berupa assembling dengan tampilan 3D untuk merepresentasikan part sebelum real part nya dibuat atau tampilan 2D (drawing ) untuk gambar proses permesinan.
SolidWorks diperkenalkan pada tahun 1995 sebagai pesaing untuk program CAD seperti Pro / ENGINEER, NX Siemens, I-Deas, Unigraphics, Autodesk Inventor, Autodeks AutoCAD dan CATIA. dengan harga yang lebih murah. SolidWorks Corporation didirikan pada tahun 1993 oleh Jon Hirschtick, dengan merekrut tim insinyur untuk membangun sebuah perusahaan yang mengembangkan perangkat lunak CAD 3D, dengan kantor pusatnya di Concord, Massachusetts, dan merilis produk pertama, SolidWorks 95, pada tahun 1995.
Pada tahun 1997 Dassault Systèmes, yang terkenal dengan CATIA CAD software, mengakuisisi perusahaan dan sekarang ini memiliki 100% dari saham SoliWorks. SolidWorks dipimpin oleh John McEleney dari tahun 2001 hingga Juli 2007, dan sekarang dipimpin oleh Jeff Ray. Saat ini banyak industri manufaktur yang sudah memakai software ini, menurut informasi WIKI , SolidWorks saat ini digunakan oleh lebih dari 3 / 4 juta insinyur dan desainer di lebih dari 80.000 perusahaan di seluruh dunia. kalau dulu orang familiar dengan AUTOCAD untuk desain perancangan gambar teknik seperti yang penulis alami tapi sekarang dengan mengenal SOLIDWORKS maka AUTOCAD sudah jarang saya pakai. Tapi itu tentunya tergantung kebutuhan masing-masing.
Untuk permodelan pada industri pengecoran logam dalam hal pembuatan pattern nya, program program 3D seperti ini sangat membantu sebab akan memudahkan operator pattern untuk menterjemahkan gambar menjadi pattern /model casting pengecoran logam dan tentunya akan mengurangi kesalahan pembacaan gambar yang bisa mengakibatkan salah bentuk. Untuk industri permesinan selain dihasilkan gambar kerja untuk pengerjaan mesin manual juga hasil geometri dari SolidWorks ini bisa langsung diproses lagi dengan CAM program semisal MASTERCAM,SOLIDCAM,VISUALMILL dll. Untuk membuat G Code yang dipakai untuk menjalankan proses permesinan automatic dengan CNC.
2. CATIA
CATIA merupakan salah satu program softwere buatan desault system yang diperuntukan untuk kalangan engineer yang banyak dipakai dalam industri pesawat terbang, otomotif, serta industry industri lainnya. Hal ini ditunjang dengan kehandalan CATIA dalam disain produk assembling yang mempunyai jumlah komponen banyak juga kemampuan lainya dalam shape design, styling, serta kemudahan (user friendly) dalam mengoperasikan softwerenya. Keunggulan keunggulan ini menjadikan CATIA sebagai softwere yang menarik untuk dipelajari membuka wawasan seluas luasnya untuk bereksplorasi dalam mengembangkan kemampuan disain dan manufakturnya secara terintegrasi. Selain fasilitas yang sudah cukup banyak disediakan oleh CATIA, juga disediakan analisa dan simulasi prodak yang akan didisain, hal ini memungkin kan si pebuat (engineer) mengetahui kelemahan dan kelebihan prodak sehingga proses modifikasinya akan lebih mudah. Softwere ini juga dapat di koneksikan langsung dengan beberapa alat industri yang berhubungan dengan pencetakan masal benda kerja (manufaktur).
Dengan fasilitas material benda yang beragam sesuai standar internasional Softwere ini juga dapat menjadi jembatan penghubung antara dunia desain dan industri dimana prodak yang dibuat secara manual melalui desain CATIA dapat dikonfersikan langsung menjadi benda kerja yang lebih memuaskan consumen (pasar). Saat ini versi yang digunakan sudah semakin banyak, hal ini dikarenakan mengikuti kebutuhan pengua (enginner) namun pada prinsipnya jenis pemakaiannya hampir sama. Semakin tinggi versinya semakin banyak ragam tool yang disajikan untuk mempermudah sipemakai.
Program CATIA ini terbagi dalam tiga kategori : 1. Untuk edukasi, 2. Untuk industry (manufaktur), 3. Untuk bagian pengembangan. dewasa ini sudah banyak perusahan perusahan besar dan manufaktur yang menggunakan softwere ini sebagai referensi yaitu : Astra Internasional, otomotif manufaktur, Molding, dan Pabrikan lainnya. Bagi para engineer perangkat lunak ini juga menyediakan fasilitas analysis yang cukup mumpuni dan menarik, selamat mencoba dan salam berbagi.
3. Computational Fluid Dynamic (CFD)
CFD merupakan metode penghitungan dengan sebuah kontrol dimensi, luas dan volume dengan memanfaatkan bantuan komputasi komputer untuk melakukan perhitungan pada tiap-tiap elemen pembaginya. Prinsipnya adalah suatu ruang yang berisi fluida yang akan dilakukan penghitungan dibagi-bagi menjadi beberapa bagian, hal ini sering disebut dengan sel dan prosesnya dinamakan meshing. Bagian-bagian yang terbagi tersebut merupakan sebuah kontrol penghitungan yang akan dilakukan oleh aplikasi atau software.
Kontrol-kontrol penghitungan ini beserta kontrol-kontrol penghitungan lainnya merupakan pembagian ruang yang disebutkan tadi atau meshing. Nantinya, pada setiap titik kontrol penghitungan akan dilakukan penghitungan oleh aplikasi dengan batasan domain dan boundary condition yang telah ditentukan. Prinsip inilah yang banyak dipakai pada proses penghitungan dengan menggunakan bantuan komputasi komputer. Contoh lain penerapan prinsip ini adalah Finite Element Analysis (FEA) yang digunakan untuk menghitung tegangan yang terjadi pada benda solid. Sejarah CFD berawal pada tahun 60-an dan mulai terkenal pada tahun 70-an, awalnya pemakaian konsep CFD hanya digunakan untuk aliran fluida dan reaksi kimia, namun seiring dengan berkembangnya industri di tahun 90-an membuat CFD makin dibutuhkan pada berbagai aplikasi lain. Contohnya sekarang ini banyak sekali paket-paket software CAD menyertakan konsep CFD yang dipakai untuk menganalisa stress yang terjadi pada design yang dibuat.
Pemakain CFD secara umum dipakai untuk memprediksi: • Aliran dan panas.
• Transfer massa.
• Perubahan fasa seperti pada proses melting, pengembunan dan pendidihan.
• Reaksi kimia seperti pembakaran.
• Gerakan mekanis seperti piston dan fan.
• Tegangan dan tumpuan pada benda solid.
• Gelombang elektromagnet.
CFD adalah penghitungan yang mengkhususkan pada fluida, mulai dari aliran fluida, heat transfer dan reaksi kimia yang terjadi pada fluida. Atas prinsip-prinsip dasar mekanika fluida, konservasi energi, momentum, massa, serta species, penghitungan dengan CFD dapat dilakukan. Secara sederhana proses penghitungan yang dilakukan oleh aplikasi CFD adalah dengan kontrol-kontrol penghitungan yang telah dilakukan maka kontrol penghitungan tersebut akan dilibatkan dengan memanfaatkan persamaan-persamaan yang terlibat. Persamaan-persamaan ini adalah persamaan yang dibangkitkan dengan memasukkan parameter apa saja yang terlibat dalam domain. Misalnya ketika suatu model yang akan dianalisa melibatkan temperatur berarti model tersebut melibatkan persamaan energi atau konservasi dari energi tersebut.
Inisialisasi awal dari persamaan adalah boundary condition. Boundary condition adalah kondisi dimana kontrol-kontrol perhitungan didefinisikan sebagi definisi awal yang akan dilibatkan ke kontrol-kontrol penghitungan yang berdekatan dengannya melalui persamaan-persamaan yang terlibat. Hasil yang didapat pada kontrol point terdekat dari penghitungan persamaan yang terlibat akan diteruskan ke kontrol point terdekat lainnya secara terus menerus hingga seluruh domain terpenuhi. Akhirnya, hasil yang didapat akan disajikan dalam bentuk warna, vektor dan nilai yang mudah untuk dilihat dengan konfigurasi jangkauan diambil dari nilai terbesar dan terkecil. Secara umum proses penghitungan CFD terdiri atas 3 bagian utama: 1. Pre processor (Input).
2. Processor.
3. Post processor (Output).
Prepocessor adalah tahap dimana data diinput mulai dari pendefinisian domain serta pendefinisan kondisi batas atau boundary condition. Ditahap itu juga sebuah benda atau ruangan yang akan analisa dibagi-bagi dengan jumlah grid tertentu atau sering disebut juga dengan meshing. Tahap selanjutnya adalah processor, pada tahap ini dilakukan proses penghitungan data-data input dengan persamaan yang terlibat secara iteratif. Artinya penghitungan dilakukan hingga hasil menuju error terkecil atau hingga mencapai nilai yang konvergen. Penghitungan dilakukan secara menyeluruh terhadap volume kontrol dengan proses integrasi persamaan diskrit. Tahap akhir merupakan tahap postprocessor dimana hasil perhitungan diinterpretasikan ke dalam gambar, grafik bahkan animasi dengan pola-pola warna tertentu.
Hal yang paling mendasar mengapa konsep CFD (software CFD) banyak sekali digunakan dalam dunia industri adalah dengan CFD dapat dilakukan analisa terhadap suatu sistem dengan mengurangi biaya eksperimen dan tentunya waktu yang panjang dalam melakukan eksperimen tersebut. Atau dalam proses design engineering tahap yang harus dilakukan menjadi lebih pendek. Hal lain yang mendasari pemakaian konsep CFD adalah pemahaman lebih dalam akan suatu masalah yang akan diselesaikan atau dalam hal ini pemahaman lebih dalam mengenai karakteristik aliran fluida dengan melihat hasil berupa grafik, vektor, kontur dan bahkan animasi.
Contoh Software untuk analisis CFD
1. CFDSOF.
2. ANSYS.
3. SolidWorks Flow Simulation.
Pada umumnya, modelling dan meshing untuk simulasi CFD menggunakan software berbasis kordinat seperti GAMBIT, ICEM CFD, Cosmos, Geomesh, dan lainnya. Pemodelan domain yang paling mudah ialah dengan menggunakan software CAD (Inventor, SolidWorks, CATIA, dll). Mengmport file CAD langsung ke ANSYS workbench akan memudahkan kita dalam pembuatan geometri(semisal untuk valve, heat exchanger, inkubator,dll
4. MATLAB
MATLAB adalah sebuah bahasa dengan kemampuan tinggi untuk komputasi teknis. Ia menggabungkan komputasi, visualisasi, dan pemrograman dalam satu kesatuan yang mudah digunakan di mana masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam notasi matematik yang sudah dikenal. Pemakaian MATLAB meliputi :
· Matematika dan komputasi
· Pengembangan algoritma
· Akuisisi data
· Pemodelan, simulasi dan prototype
· Grafik saintifik dan engineering
· Perluasan pemakaian, seperti graphical user interface (GUI).
MATLAB adalah system interaktif yang mempunyai basis data array yang tidak membutuhkan dimensi. Ini memungkinkan kita dapat menyelesaikan banyak masalah komputasi teknis, khususnya yang berkaitan dengan formulasi matrik dan vector.
Nama MATLAB merupakan singakatn dari matrix labolatory . MATLAB awalnya dibuat untuk memudahkan dalam mengakses software matriks yang telah dikembangkan oleh LINPACK dan EISPACK. Dalam perkembangannya, MATLAB mampu mengintegrasikan beberapa software matriks sebelumnya dalam satu software untuk komputasi matriks. Tidak hanya itu, MATLAB juga mampu melakukan komputasi simbolik yang biasa dilakukan oleh MAPLE.
Sistem MATLAB terdiri atas lima bagian utama :
Development Environment. Ini adalah kumpulan semua alat-alat dan fasiltas untuk membantu kita dalam menggunakan fungsi dan file MATLAB. Bagian ini memuat desktop, Command window, command history, editor and debugger, dan browser untuk melihat help, workspace, files.
The MATLAB Mathematical Function Library. Bagian ini adalah koleksi semua algoritma komputasi, mulai dari fungsi sederhana seperti sum, sine, cosine sampai fungsi lebih rumit seperti, invers matriks, nilai eigen, fungsi Bessel dan fast Fourier transform.
The MATLAB language. Ini adalah bahasa matriks/array level tinggi dengan control flow, fungsi, struktur data, input/output, dan fitur objek programming lainnya.
Graphics. MATLAB mempunyai fasilitas untuk menampilkan vector dan matriks sebagai grafik. Fasilitas ini mencakup visualisasi data dua / tiga dimensi, pemrosesan citra (image), animasi, dan grafik animasi.
The MATLAB Application Program Interface (API). Paket ini memungkinkan kita menulis bahasa C dan Fortran yang berinteraksi dengan MATLAB. Ia memuat fasilitas untuk pemanggilan kode-kode dari MATLAB (dynamic linking), yang disebut MATLAB sebagai mesin penghitung, dan untuk membaca dan menulis MAT-files.
Sumber :
http://teknik-autodesk-inventor.blogspot.co.id/2014/06/macam-macam-software-teknik-mesin-i.html
http://bisonerich-matlab.blogspot.co.id/2009/02/pengertian-matlab.html
https://youzoef.wordpress.com/2011/12/02/solidworks-2012/
http://andiramuhammad.blogspot.co.id/2013/03/tentang-cfd-computational-fluid-dynamics.html
