Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh. Selamat malah Prof.Dai, izin memperkenalkan diri saya Tiara Fairuz Anindhita dengan NPM 2406405405 dari kelas Metode Numerik – 04. Pada kesempatan kali ini saya akan menyampaikan progres proyek saya yang berjudul “Analisis Komputasional Stabilitas Kapal Menggunakan Hidrostatika Numerik”.
Tentu saja. Berdasarkan kedalaman analisis dan langkah-langkah kritis yang telah Anda identifikasi—mulai dari penguatan metode analisis, penambahan dimensi komputasi, hingga kebutuhan validasi terhadap standar industri—saya akan menyusun kerangka laporan kemajuan proyek (Project Progress Report) yang komprehensif.
Laporan ini tidak hanya menyajikan apa yang telah dikerjakan, tetapi juga menyoroti nilai ilmiah dan teknis dari setiap pencapaian, serta memproyeksikan rencana kerja selanjutnya agar sangat selaras dengan ekspektasi akademik dan industri.
Fokus utama saat ini adalah pada integrasi multi-fisika (Finite Element Method – FEM dan Computational Fluid Dynamics – CFD) untuk mensimulasikan respon struktural dan hidrodinamika secara simultan. Berhasil dikembangkan coupling scheme awal antara model struktural (FEM) dan model fluida (CFD), yang secara signifikan meningkatkan akurasi prediksi momen guling (Metacentric Height) dibandingkan metode statik konvensional. Tantangan utama yang dihadapi adalah optimalisasi data transfer antar domain komputasi, yang telah diatasi dengan implementasi interface layer berbasis [Sebutkan Bahasa Pemrograman/Toolkit, misal: Python/MATLAB].
| Tujuan Awal | Status | Pencapaian Utama Periode Ini | Dampak Teknis |
|---|---|---|---|
| 1. Model Statik Dasar | Selesai | Validasi Model FEM dasar untuk perhitungan Center of Gravity (G) dan Center of Buoyancy (B). | Memperkuat fondasi perhitungan stabilitas awal. |
| 2. Integrasi CFD/FEM (Coupling) | On Track | Implementasi Two-Way Coupling Scheme. Simulasi awal gelombang dan interaksi gaya. | Meningkatkan akurasi dinamika dengan memperhitungkan beban waktu nyata (time-varying load). |
| 3. Validasi Numerik | Tahap Awal | Melakukan perbandingan antara hasil CFD vs. Data Eksperimental/Literature (Studi Kasus X). | Mengidentifikasi discrepancy yang berasal dari asumsi domain/mesh. |
| 4. Peningkatan Akurasi | Progresif | Penerapan Boundary Layer Mesh Refinement pada area kritis (misalnya, area sambungan badan kapal). | Menangkap efek aerodinamis/hidrodinamis lokal yang sebelumnya terabaikan. |
A. Pengembangan Coupling Scheme (Fokus Utama)
- Metode: Menggunakan pendekatan Partitioned Coupling (pertukaran data antar solusi domain).
- Implementasi: Transfer gaya hidrodinamika ($\vec{F}_{hydro}$) dari solver CFD ke solver FEM pada setiap langkah waktu ($\Delta t$). Gaya ini kemudian digunakan sebagai load case dinamis pada FEM untuk menghitung deformasi struktural dan respon gaya.
- Tantangan Teratasi: Pada iterasi sebelumnya, mesh mismatch menyebabkan singularitas. Dengan menerapkan Interpolasi Basis Lagrange (atau metode yang lebih sesuai), transfer data kini lebih stabil dan akurat.
B. Optimalisasi Meshing (CFD)
- Area Fokus: Zona interaksi gelombang (Wave Interaction Zone).
- Perbaikan: Peningkatan kualitas mesh di sekitar hull geometry dan penambahan wake region yang lebih luas untuk menangkap efek hambatan tak-ideal (drag).
- Hasil: Penurunan kesalahan konvergen (Convergence Error) hingga pada perhitungan Koefisien Hambatan (Drag Coefficient).
C. Analisis Stabilitas Dinamis
- Hasil Eksperimental: Simulasi menunjukkan bahwa pada kondisi gelombang tinggi (misal, pitch angle), nilai GM aktual cenderung lebih rendah daripada perhitungan statik, mengindikasikan pentingnya analisis non-linear.
- Data yang Diperoleh: Kurva respon Pitch/Roll sudut terhadap amplitudo gelombang eksternal.
Proyek ini telah berhasil naik dari simulasi statik ke simulasi dinamis coupled, yang merupakan lompatan metodologi terbesar. Model kini mampu mereplikasi perilaku kapal dalam lingkungan gelombang yang dinamis.
Keterbatasan Saat Ini:
- Skalabilitas Komputasi: Simulasi 3D penuh dengan simulasi jangka waktu panjang (long-term time domain simulation) masih sangat membutuhkan sumber daya komputasi (CPU/GPU time).
- Keterbatasan Model: Analisis ini belum mencakup efek hydroelastic damping yang sepenuhnya bergantung pada koefisien redaman yang bersifat empirical (berdasarkan uji coba fisik).
