ANALISIS PRINSIP ENERGI PADA METODE ELEMEN HINGGA TINJAUAN PEMODELAN ELEMEN UNIAKSIAL KUADRATIK TERHADAP ELEMEN UNIAKSIAL KUBIK

Abstract

kekakuan elemen adalah dengan menggunakan prinsip energi potensial minimum (the principle of
minimum potential energy). Cara ini sangat tepat digunakan untuk memperoleh persamaan
keseimbangan sebuah elemen yang kompleks yang memiliki derajat kebebasan yang tinggi. Prinsip
energi potensial minimum hanya berlaku untuk bahan yang bersifat elastis maupun plastis. Namun
demikian kedua prinsip tersebut akan memberikan persamaan keseimbangan elemen yang sama untuk
kondisi material yang bersifat elastis. Energi potensial total benda elastik terdiri dari energi regangan
yang timbul pada saat terjadinya distorsi dan energi potensial beban yang bekerja di dalam atau
dipermukaan benda elastik tersebut. Rumusan dari energi potensial sebuah benda elastik dapat
digunakan untuk memformulasi matriks kekakuan elemen dan vektor beban. Jika sebuah batang
uniaksial yang dibebani beban aksial merata dan beban terpusat yang berada ditengah bentangan,
dengan menggunakan prinsip energi potensial stasioner, maka dapat ditentukan gaya yang timbul dan
besarnya arah perpindahan yang terjadi. Hasil analisis yang diperoleh menggunakan metode elemen
hingga menyatakan bahwa dengan menggunakan Elemen Kubik lebih baik dalam mendiskripsikan
arah perpindahan yang terjadi dibandingkan Elemen Kuadratik. Berbeda dengan hasil gaya yang
terjadi, dimana hasil yang diperoleh elemen kuadratik lebih besar dibandingkan Elemen Kubik.

Kata kunci: uniaksial, energi, potensial, kuadratik, kubik