Bismillahirrahmanirrahim, Assalamu’alaykum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Melanjutkan progres awal pada minggu sebelumnya, saya Abrar Rasyad dengan NPM 2406432646, ingin memaparkan perkembangan proyek Metode Numerik saya yang berfokus pada “Analisis Distribusi Tegangan dan Torsi pada Poros Transmisi Kapal (Transmission Shaft)”. Pada minggu ini, saya mulai mengimplementasikan tahapan lanjutan dari framework DAI5 untuk merumuskan model matematis dan metode komputasinya.
1. Initial Thinking: Membedah Fisika Poros Kapal
Pada tahap ini, saya membedah akar permasalahan secara mekanika. Poros transmisi di kapal tidak beroperasi dalam kondisi statis ideal. Dalam kondisi riil, poros menerima beban kombinasi yang sangat dinamis:
- Momen Puntir (Torsi) dari Main Engine.
- Gaya Dorong (Thrust) aksial dari propeler ke arah lambung.
- Momen Lentur (Bending) akibat berat poros itu sendiri, berat propeler, dan pergerakan hidrodinamis laut.
Kegagalan dalam menghitung distribusi tegangan ini dapat memicu kelelahan material (fatigue) dan berujung pada patahnya poros di tengah laut (blackout).
2. Idealization: Menerjemahkan Realitas ke Model Numerik
Mengingat beban poros berubah-ubah di sepanjang panjangnya, persamaan analitik konvensional seringkali tidak cukup presisi untuk memetakan titik kritis (konsentrasi tegangan). Oleh karena itu, saya melakukan idealisasi dengan cara membagi poros (yang aslinya kontinu) menjadi pias-pias atau elemen-elemen kecil yang terhingga (diskritisasi ruang).
Parameter operasional yang mulai saya tetapkan sebagai batasan variabel input meliputi:
- Daya Mesin (BHP) dan RPM operasional.
- Sifat material baja tempa (Modulus Geser/G dan Modulus Elastisitas/E).
- Dimensi awal poros (termasuk proporsi diameter flange).
3. Instruction-Set: Pemilihan Metode Beda Hingga (Finite Difference Method)
Sebagai bentuk eksekusi dari tahap idealisasi, instruksi komputasional yang akan saya gunakan dalam proyek ini adalah Metode Beda Hingga (Finite Difference Method – FDM).
Alasan saya memilih pendekatan ini karena FDM sangat andal dalam menyelesaikan persamaan diferensial. Dengan FDM, turunan kontinu dari persamaan mekanika poros akan saya ubah menjadi sistem persamaan aljabar linear. Nantinya, setiap titik (node) di sepanjang model poros akan memiliki nilai tegangan gesernya masing-masing, sehingga saya bisa memvisualisasikan di titik mana poros tersebut paling rawan mengalami kegagalan.
Langkah Selanjutnya: InsyaAllah untuk progres minggu depan, saya berencana menyusun matriks dari persamaan Metode Beda Hingga tersebut dan mulai menyiapkan logika iterasinya sebelum diimplementasikan ke dalam program simulasi.
Demikian laporan progres yang dapat saya sampaikan. Semoga proyek ini menghasilkan pendekatan desain yang lebih aman dan efisien secara keteknikan.
Wassalamu’alaykum Warahmatullahi Wabarakatuh.
