Perangkat Lunak FEA Bukan Segala-galanya

Mampu mengoperasikan software (perangkat lunak) FEA macam ANSYS, Abaqus, ALGOR, atau NASTRAN, bukanlah jaminan untuk bisa melakukan analisis dengan hasil yang baik dan acceptable. Software FEA hanyalah sebuah tool (alat) yang kemanfaatannya amat bergantung pada knowledge yang dimiliki oleh user. Ibarat mobil, amat bergantung pada pengemudinya. Dengan software yang sama, seseorang bisa melakukan analisis dengan hasil yang sangat buruk dan tidak masuk akal, dan seseorang yang lainnya bisa melakukan analisis dengan hasil yang sangat akurat, yang hampir tidak berbeda dengan hasil eksperimen. Disinilah pentingnya knowledge yang mesti dimiliki oleh user, untuk bisa menghasilkan analisis yang bagus dengan bantuan software FEA. Ingat, jika Anda memberikan input yang buruk kepada software, maka software juga akan memberikan hasil yang buruk. Garbage in, garbage out.

Pertama-tama, user harus bisa memahami permasalahan fisik dengan baik, sehingga nantinya bisa membuat model yang sesuai dan memadahi, dan memasukkan boundary condition secara tepat. Terhadap permasalahan fisik yang ada, harus dibuat model yang sesederhana mungkin tapi cukup memadahi. Permasalahan fisik yang tentunya tiga dimensi tidak harus selalu dimodelkan tiga dimensi. Ada banyak kasus dimana model cukup dua dimensi atau bahkan satu dimensi. Kondisi simetri juga bisa dimanfaatkan untuk menyederhanakan model.

Detail-detail geometris sebisa mungkin bisa disederhanakan sepanjang tidak akan mengubah kondisi secara signifikan. Inilah mengapa tahap membuat model fisik disebut sebagai tahap idealisasi atau simplifikasi. Detail-detail seperti fillet, chamfer, lubang kecil, takikan kecil, tonjolan kecil, dan sebagainya, bisa dianggap tidak ada dalam model, sepanjang itu tidak memberikan pengaruh yang signifikan. Namun jika detail-detail itu penting dan memberikan pengaruh yang signifikan, maka kita tidak boleh menghilangkannya dalam model.

Penentuan boundary condition juga amat penting untuk bisa memberikan hasil analisis yang baik. Boundary condition bisa berupa load yang bekerja dan displacement pada support. Pemahaman yang baik terhadap permasalahan fisik diharapkan bisa membuat user bisa mendefinisikan boundary condition dengan baik. Dan konon katanya pendefinisian boundary condition termasuk perkara yang paling sulit dalam FEA.

Setelah kita membuat model fisik, kita juga harus membuat model FEA. Dalam membuat model FEA, kita melakukan diskritisasi. Dalam melakukan diskritisasi, kita harus menentukan jenis elemen yang sesuai, order dari elemen, dan juga ukuran dari elemen. Ada sekian banyak jenis elemen yang disediakan oleh library perangkat lunak FEA. User harus pandai untuk memilih yang paling tepat.

Setelah diskritisasi dilakukan, jenis analisa yang sesuai juga harus diputuskan oleh user. Apakah user akan melakukan analisa secara statis ataukah secara dinamis, secara linear ataukah secara non linear. Problem dinamis yang dianalisa hanya secara statis akan meberikan hasil yang tidak sesuai dengan kenyataan. Demikian pula jika problem non linear dianalisa hanya secara linear.

Setelah running, software FEA akan memberikan sekian banyak hasil analisa. User harus tahu hasil analisis yang mana yang ia perlukan. Sebagai contoh, jika user mendefinisikan yield sebagai failure maka hasil analisa yang ia butuhkan adalah Von Mises stress, bukan tegangan patah.

Yang juga amat penting bagi seorang user adalah kemampuan menganalisa hasil analisa. Atau dengan kata lain, menginterpretasikan hasil analisa yang diberikan oleh software. Hasil analisa software tidak akan berarti apa-apa jika user tidak memiliki knowledge untuk menginterpretasikannya.

Jadi, kemampuan mengoperasikan software FEA saja tidaklah cukup. User harus memiliki knowledge yang cukup untuk bisa memanfaatkan software sehingga mendapatkan hasil analisa yang baik dan acceptable.