Pemodelan Benda Fleksibel

Benda fleksibel secara umum bisa dimodelkan dengan tiga cara: 1) model kontinyu (continuous model), 2) model diskrit (discrete model), dan 3) model “lumped” (lumped model).

Model kontinyu adalah model analitis. Karena kontinyu maka jumlah derajat kebebasan (degrees of freedom, DOF) yang dihasilkan juga tidak terbatas (infinite). Kekurangan dari metode ini adalah umumnya hanya bisa diterapkan untuk benda-benda dengan geometri yang sederhana, misalnya beam atau pelat datar. Dengan demikian model kontinyu ini biasanya tidak bisa dibuat untuk benda-benda dengan geometri yang kompleks.

Model diskrit mencakup beberapa metode antara lain metode Rayleigh-Ritz, metode “assumed mode”, dan metode elemen hingga (finite element method). Metode Rayleigh-Ritz dan assumed mode secara umum juga masih sulit untuk bisa diterapkan pada benda-benda dengan geometri yang kompleks. Adapun metode elemen hingga bisa digunakan untuk memodelkan benda fleksibel dengan geometri yang kompleks. Tinggal pakai elemen yang sesuai saja.

Jumlah derajat kebebasan yang dihasilkan pada sebuah model elemen hingga bergantung pada: 1) jenis (type) dan orde (order) elemen yang dipakai dan 2) meshing. Jika elemen yang dipakai memiliki banyak derajat kebebasan, misalnya elemen “brick” atau elemen dengan orde tinggi (high order) maka otomatis jumlah derajat kebebasan pada model juga akan banyak. Untuk meshing, jika model dibagi menjadi lebih banyak elemen maka otomatis jumlah derajat kebebasan yang dihasilkan juga akan banyak.

Adapun model “lumped” dibuat dengan cara memodelkan benda menjadi beberapa titik massa (mass points), lalu satu titik massa dihubungkan dengan titik massa yang lainnya dengan menggunakan pegas (spring) dan peredam (damper, dashpot). Kadang-kadang, metode ini disebut juga dengan metode “finite segment” (finite segment method).