Minggu ini, saya mempelajari Linear Equation (Persamaan Linear) dalam modul yang dibagikan pada mata kuliah Komputasi Teknik, dan menerapkannya pada studi kasus distribusi suhu pada plat besi 1D dengan Finite Difference Method yang saya pelajari dari channel youtube ini : https://youtu.be/dP2gJR_Ikks?si=Rva_i6hJ3slNsU0j
Distribusi Suhu Plat 1D
Distribusi Suhu Node:
Progres Belajar
-
Memahami Linear Equation
Sistem persamaan linear adalah kumpulan persamaan dengan beberapa variabel, yang dapat disusun dalam bentuk matriks:
A โ X = B
A = matriks koefisien
X = vektor variabel yang ingin dicari
B = vektor konstanta
Saya mempelajari beberapa metode penyelesaian, salah satunya Gauss Elimination, yang memungkinkan menyelesaikan sistem linear yang memiliki banyak persamaan . -
Studi Kasus: Distribusi Suhu Plat 1D
Untuk menerapkan teori ini, saya membuat model plat besi 1D dengan kondisi batas:
Ujung kiri plat: T0 = 100ยฐC
Ujung kanan plat: T4 = 50ยฐC
Plat dibagi menjadi 5 node: T0, T1, T2, T3, T4
Persamaan konduksi panas steady-state 1D tanpa sumber panas:
dยฒT/dxยฒ = 0
Discretisasi Finite Difference Method:
Tiโ1 โ 2Ti + Ti+1 = 0
Setiap node memenuhi persamaan ini, menyatakan suhu pada node adalah rata-rata dari node yang sebelahnya. -
Membentuk Matriks Linear Equation
Dengan 3 node interior (T1, T2, T3) dan 2 node batas, sistem persamaan linear:
2T1 โ T2 = T0 โT1 + 2T2 โ T3 = 0 โT2 + 2T3 = T4Dalam bentuk matriks:[ 2 -1 0 ] [T1] [100] [-1 2 -1 ] * [T2] = [ 0] [ 0 -1 2 ] [T3] [ 50]A = koefisien dari node (diperoleh dari persamaan Finite Difference Method)
B = memasukkan kondisi batas ujung plat
Dengan metode Gauss Elimination, diperoleh suhu tiap node : T = [100, 87.5, 75, 62.5, 50]ยฐC