Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi program SPH yang mampu memodelkan fenomena keruntuhan lereng dengan 2 pendekatan SPH yang berbeda dibandingkan untuk mengamati bagaimana perilaku partikel saat mensimulasikan keruntuhan lereng. Program SPH Drucker-Prager dipilih karena mencakup parameter tanah yang diperlukan untuk memodelkan keruntuhan lereng. Program SPH Drucker-Prager dimodifikasi dengan menambahkan efek gravitasi pada partikel yang meningkatkan perilaku partikel. Tekanan Isotropik, Densitas dan Viskositas Semu dalam Program SPH yang dimodifikasi dianalisis untuk memeriksa apakah sesuai dengan kondisi yang diharapkan. Analisis visual menunjukkan bahwa partikel mampu memadat namun belum mampu menunjukkan perilaku keruntuhan lereng yang diharapkan. Analisis variabel dasar menunjukkan bahwa nilai yang dihitung oleh program SPH umumnya lebih besar dari nilai yang diharapkan. Program SPH yang dipilih membutuhkan modifikasi tambahan pada kode sebelum mampu memodelkan keruntuhan lereng. Modifikasi tersebut melibatkan peningkatan algoritma untuk menstabilkan Tekanan Isotropik ketika partikel berinteraksi dengan batas dan jenis partikel yang berbeda dan penambahan Metode Pengurangan Kekuatan.

---

This research aims to identify the SPH program that is capable of modelling the phenomena of slope failure 2 different SPH approaches were compared to observe how the particles behave when simulating slope failure. The Drucker-Prager SPH program was selected as it includes the necessary soil parameters to model slope failure. The Drucker-Prager SPH program was modified by adding the effects of gravity on the particles improving the behaviour of the particles. The Isotropic Pressure, Density and Apparent Viscosity in the modified SPH Program were analysed to check whether it conforms to the expected conditions. The visual analysis showed that the particles are capable of compacting however is not yet capable of showing the expected slope failure behaviour. The analysis of base variables shows that the values computed by the SPH program generally are greater than the expected values. The chosen SPH Program needs additional modifications to the code before it is capable of modelling slope failure. Such modifications involve the improvement of the algorithm to stabilise the Isotropic Pressure when the particles interact with the boundary and different particle types and the addition of the Strength Reduction Method."

"Metode yang banyak digunakan dalam melakukan analisis stabilitas lereng seperti Limit Equilibrium Method (LEM) dan Finite Element Method (FEM) lebih banyak memperhatikan nilai faktor keamanan lereng. LEM tidak dapat memprediksi perilakuk tanah setelah keruntuhan, sedangkan FEM hanya dapat digunakan untuk menghitung deformasi material sebelum keruntuhan. Metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) saat ini sudah mulai digunakan sebagai alternatif untuk mengatasi distorsi mesh yang berlebih dalam analisis FEM akibat deformasi besar pasca kegagalan dalam analisis stabilitas lereng. Dalam penelitian ini, perilaku material tanah akan dimodelkan sebagai partikel menggunakan metode SPH dengan mengacu pada beberapa penelitian sebelumnya. Model konstitutif tanah Drucker-Prager digunakan dalam prosedur SPH elasto-plastic sebagai alternatif model fluida Bingham dalam prosedur SPH Hydrodynamics yang sudah dikembangkan di Universitas Indonesia. Algoritma ini menggunakan hubungan tegangan-regangan untuk menggambarkan perilaku elastis-plastis dari partikel tanah. Simulasi dilakukan pada partikel tanah yang dimodelkan sebagai tanah kohesif dengan sudut kemiringan terhadap sumbu horizontal.

---

The methods that are widely used in conducting slope stability analysis such as the Limit Equilibrium Method (LEM) and Finite Element Method (FEM) pay more attention to the value of the slope safety factor. LEM cannot predict soil behavior after failure, while FEM can only be used to calculate material deformation before failure. The Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method currently has begun to be used as an alternative to overcome excess distortion of the mesh in FEM analysis due to post-failure large deformations in slope stability analysis. In this study, the behavior of the soil material will be modeled as particles using the SPH method with reference to several previous studies. The Drucker-Prager constitutive soil model is used in the elasto-plastic SPH procedure as an alternative to the Bingham fluid model in the SPH Hydrodynamics procedure which has been developed at the University of Indonesia. This algorithm uses the stress-strain relationship to describe the elastic-plastic behavior of soil particles. Simulations were carried out on soil particles which were modeled as cohesive soils with a slope angle to the horizontal axis."

"Pada tahun 2019, terjadi keruntuhan lereng di Lawe Sikap, Kutacane, Nanggroe Aceh Darussalam (Erly Bahsan S.T, 2020). Berdasarkan pengamatan pola keruntuhan, diperkirakan bahwa keruntuhan lereng dikategorikan sebagai keruntuhan guling atau toppling failure (Erly Bahsan S.T, 2020). Berdasarkan kasus tersebut, diperlukan suatu analisis stabilitas lereng untuk menggambarkan perkiraan pola keruntuhan, mencari nilai faktor keamanan lereng, serta faktor apa saja yang menjadi penyebab keruntuhan tersebut. Salah satu metode dalam melakukan analisis stabilitas lereng adalah dengan metode elemen hingga atau finite element method (FEM). Menurut penelitian, ditemukan bahwa FEM lebih unggul dalam melakukan analisis stabilitas lereng dibandingkan dengan limit equilibrium method (LEM) atau metode keseimbangan batas. Pada penelitian ini, penulis menggunakan software MIDAS GTS NX yang merupakan salah satu software untuk melakukan analisis stabilitas lereng yang berbasis FEM. Dalam melakukan analisis stabilitas lereng dengan keruntuhan guling, diperlukan model geometri lereng serta diskontinuitas atau celah antar batuan utuh yang sesuai dengan kondisi eksisting. Selain itu, pemilihan model konstitutif juga berpengaruh terhadap hasil analisis yang dilakukan. Model geometri yang dipilih adalah dengan membuat celah elemen antara batuan utuh (intact rock) dengan sudut kemiringan sebesar 60° searah dengan arah jarum jam. Dalam analisis ini, penulis menggunakan model konstitutif generalized hoek-brown yang dinilai cocok digunakan untuk menganalisis stabilitas lereng batuan. Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap kestabilan lereng batuan, yaitu adanya pemotongan lereng akibat proses konstruksi dan adanya pengaruh dari muka air tanah. Selain itu, MIDAS GTS NX juga terbukti mampu dalam memodelkan keruntuhan guling pada lereng objek studi.

---

In 2019, there was a slope collapse in Lawe Sikap, Kutacane, Nanggroe Aceh Darussalam (Erly Bahsan S.T, 2020). Based on the observation of the failure pattern, it is estimated that slope failure is categorized as a toppling failure (Erly Bahsan S.T, 2020). Based on this case, a slope stability analysis is needed to describe the estimated failure pattern, find the value of the slope safety factor, and what factors cause the collapse. One of the methods for analyzing slope stability is the finite element method (FEM). According to the study, it was found that FEM is superior in performing slope stability analysis compared to the limit equilibrium method (LEM) or the boundary equilibrium method. In this study, the author uses the MIDAS GTS NX software which is one of the software to perform slope stability analysis based on FEM. In conducting slope stability analysis with toppling failure, a slope geometry model and discontinuity or gap between intact rock are required according to existing conditions. In addition, the selection of a constitutive model also affects the results of the analysis carried out. The geometric model chosen is to create an element gap between intact rock (intact rock) with a slope angle of 60° in a clockwise direction. In this analysis, the author uses a generalized Hoek-brown constitutive model which is considered suitable for analyzing rock slope stability. There are several factors that affect the stability of rock slopes, namely the existence of slope cutting due to the construction process and the influence of the groundwater level. In addition, MIDAS GTS NX is also proven to be able to model the toppling failure on the slopes of the study object."

"Keuntuhan lereng batuan merupakan kasus kelongsoran yang memerlukan analisis khusus, sehingga menimbulkan antusias untuk melakukan analisis berdasarkan metode elemen hingga. Metode tersebut dianggap paling memiliki sensitivitas yang baik. Dalam melakukan analisis perlu direncanakan pemodelan yang dianggap tepat dalam memodelkan geometri antar batuan utuh dan model konstitutif yang merepresentasikan kondisi batuan aslinya. Digunakan model geometri yang merepresentasikan jenis kelongsoran guling khususnya dalam memodelkan diskontuniutas celah antar batuan utuh. Model geometri yang digunakan adalah model dengan elemen area kecil bersudut 60̊ berlawanan jarum jam. Model konstitutif yang digunakan untuk memodelkan lereng batuan adalah Mohr-Coulomb. Ada beberapa faktor yang diprediksi dapat mempengaruhi keruntuhan lereng, diantaranya pengaruh pemotongan lereng karena pekerjaan konstruksi dan kondisi muka air tanah. Tujuan penelitian ini untuk mendapatkan pemodelan yang optimal pada analisis kelongsoran lereng batuan menggunakan media perangkat Midas GTS NX.

---

The failure of rock slopes is a landslide case that requires special analysis, so that it creates enthusiasm to carry out an analysis based on the finite element method. This method is considered to have the best sensitivity. In conducting the analysis, it is necessary to plan a model that is considered appropriate in modeling the geometry between intact rocks and a constitutive model that represents the original rock condition. A geometric model is used that represents the type of toppling failure, especially in modeling the jointed rock. The geometry model used is a model with a small area element at an angle of 60̊ counterclockwise. The constitutive model used to model rock slopes is Mohr-Coulomb. There are several factors that are predicted to affect slope failure, including the effect of cutting slopes due to construction work and ground water level conditions. The purpose of this study was to obtain optimal modeling of rock slope slide analysis using sotfware Midas GTS NX."

"Metode yang banyak digunakan dalam melakukan analisis stabilitas lereng seperti Limit Equilibrium Method (LEM) dan Finite Element Method (FEM) tidak dapat memprediksi perilaku tanah setelah terjadinya keruntuhan. Metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) saat ini sudah mulai digunakan sebagai alternatif yang lebih adaptif dibandingkan LEM dan FEM. Dalam penelitian ini, perilaku material tanah akan dimodelkan sebagai partikel menggunakan metode SPH dengan mengacu pada literatur penelitian SPH elasto-plastic. Kriteria keruntuhan tanah dimodelkan menggunakan model konstitutif Drucker-Prager seperti prosedur SPH elasto-plastic yang sudah dikembangkan di Universitas Indonesia. Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian yang sudah ada dengan cara memeriksa algoritma program dan penulisannya terhadap persamaan aproksimasi dalam literatur SPH. Simulasi dilakukan pada partikel tanah yang dimodelkan sebagai tanah kohesif dengan sudut kemiringan terhadap sumbu horizontal. Setelah program dieksekusi, terdapat penambahan algoritma perhitungan plastisitas tanah untuk menangani permasalahan ketidakstabilan dalam permodelan.

---

The methods that are widely used in conducting slope stability analysis such as the Limit Equilibrium Method (LEM) and Finite Element Method (FEM) can not be used to calculate material behavior after failure. The Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method currently has begun to be used as an alternative that more adaptive than LEM and FEM. In this study, the behavior of the soil material will be modeled as particles using the SPH method with reference to elasto-plastic SPH literature. The Drucker-Prager yield criterion is used in the elasto-plastic SPH procedure which has been developed at the University of Indonesia. This study is the development of that existing elasto-plastic procedure by checking algorithm and program toward approximation equation in SPH literature. Simulations were carried out on soil particles which were modeled as cohesive soils with a slope angle to the horizontal axis. Furthermore, algorithm to calculate plasticity is added to handle instability in this modeling."

"ABSTRACTFenomena Penggerusan atau Scouring secara langsung terjadi pada material karena gerakan aliran air dan sedimen air, masih menjadi topik yang para peneliti di dunia terus selidiki. Studi terkait penggerusan kemudian terus dikembangkan dalam Computational Fluid Dynamics CFD untuk dapat memperkirakan efek Scouring dengan menganalisis interaksi antara zat cair dan zat padat. Interaksi antara air dan solid dapat diteliti dengan merealisasikan pemodelan tiga dimensi 3D menggunakan metode pendekatan numerik Smoothed Particle Hydrodynamics SPH yang memodelkan dan memvisualisasikan perilaku fluida dengan pendekatan Lagrangian, sebuah pendekatan partikel lebih realistis daripada pendekatan grid. Pada penelitian pemodelan interaksi fluida dan solid pada ini akan diteliti berbasis partikel skala mikro pada fenomena Air Hujan-Beton Solid, fenomena Air ndash; Beton Solid, dan fenomena Air ndash; Granular solid. Hasil simulasi pemodelan dapat ditinjau dari perilaku pemodelan dan gaya internal maupun eksternal terutama gaya Boundary untuk berbagai variasi pemodelan yang dilakukan terhadap nilai Support Radius, Stiffness Coefficient Ks , dan Damping Coefficient Kd . Nilai Ks akan mempengaruhi kekakuan partikel solid sementara nilai Kd mempengaruhi redaman osilasi dari partikel fluida pada sesaat setelah terjadinya tumbukan.

---

ABSTRACTScouring Phenomenon directly occurs on materials due to the motion of water flow and water borne sediments that researchers in the world continue to investigate. Scouring related studies are then continuously developed in Computational Fluid Dynamics CFD to be able to estimate Scouring effects by analyzing interaction between fluid and solid. Interaction between water and solid can be researched by realizing three dimensional modeling 3D using the numerical approach method of Smoothed Particle Hydrodynamics which is modeling and visualizing fluid behavior with a Lagrangian approach, a more particle approach realistic than the grid approach. The authors examine the interaction modelling of fluid and solid in particle based micro scale on water drop concrete phenomenon, water concrete phenomenon, dan water granular solid phenomenon. The results will be reviewed by particle rsquo s behaviour and Boundary Forces for every support radius, stiffness coefficient, and damping coefficient variations. Value of Ks will affect the rigidity of solid particle and value of Kd will affect the damping attenuation of the fluid particles at shortly after the collision occured."

"Analisis kestabilan lereng dilakukan untuk mengetahui kerentanan suatu lereng terhadap longsor yang mungkin terjadi melalui nilai faktor keamanan (FK) pada lereng. Analisis kestabilan lereng pada penelitian ini menggunakan Hoek-Brown failure criterion untuk mengetahui nilai dari kondisi batuan dan diskontinuitas yang ada di wilayah pertambangan batu bara terbuka PT. Arutmin Indonesia. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui nilai FK pada bagian highwall di tiga blok dengan kondisi aktual dan desain akhir dengan menggunakan aplikasi Slope/W dengan menggunakan metode perhitungan Morgenstern-Price. Nilai FK yang didapat pada kondisi desain akhir dalam penelitian ini lebih tinggi dari standar nilai FK yang telah ditentukan oleh PT. Arutmin Indonesia yaitu 1,250. Nilai FK pada kondisi desain akhir yang melebihi standar akan dianalisis kembali dengan melakukan optimasi. Optimasi pada kondisi desain akhir dilakukandengan tujuan mengurangi penggalian terhadap material yang tidak diperlukan, sehingga dapat menjadi rekomendasi untuk perusahaan dalam melakukan pertambangan. Optimasi dilakukan dengan mengurangi lebar bench awal 10 m menjadi 8 m dan didapatkan nilai FK yang mendekati nilai standar yang telah ditentukan. Lereng yang dioptimasi menjadi lebih tegak, hal ini ditunjukkan dengan adanya perubahan sudut kemiringan lereng lebih besar 3o pada blok X dan 2o pada blok Y dan Z. Hasil optimasi ini dapat menjadi rekomendasi lereng bagi perusahaan dalam proses pertambangan.

---

Slope stability analysis is conducted to determine the vulnerability of a slope to landslides that may occur through the value of the safety factor (FS) on the slope. Slope stability analysis in this study uses the Hoek-Brown failure criterion to determine the value of rock conditions and discontinuities in the open coal mining area of PT. Arutmin Indonesia. This research was conducted to determine the FS value in the highwall section in three blocks with the actual conditions and final design using the Slope/W application using the Morgenstern-Price calculation method. FS values obtained in the final design conditions in this study were higher than the FS standard values determined by PT. Arutmin Indonesia is 1,250. FS values in the final design conditions that exceed the standard will be analyzed again by doing optimization. Optimization in the final design conditions is carried out with the aim of reducing excavation of material that is not needed, so that it can be a recommendation for companies in mining. Optimization is done by reducing the initial bench width of 10m to 8m and obtained FS values close to predetermined standard values. Optimized slopes become more upright, this is indicated by the change in slope angle greater than 3o in blocks X and 2o in blocks Y and Z. The results of this optimization can be a slope recommendation for companies in the mining process."

"Internal piping erosion adalah fenomena ketika partikel tanah dari bendungan tererosi secara terus-menerus dan menciptakan ruang berongga dalam bentuk pipa. Interaksi antara aliran fluida dan partikel solid dievaluasi menggunakan metode numerik Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) dan platform DualSPHysics. Aliran diasumsikan sebagai aliran laminar. Skenario pertama yang diamati dalam penelitian ini adalah aliran melalui pipa dinding halus dengan bilangan Reynolds yang berbeda yaitu 25, 50 dan 100. Ditemukan bahwa peningkatan bilangan Reynolds menyebabkan penurunan friction factor. Aliran melalui dinding pipa dengan geometri kekasaran yang berbeda yaitu semi-circular ribs, triangular ribs, dan rectangular ribs juga disimulasikan pada skenario kedua. Melalui penelitian ini ditemukan bahwa tinggi dan bentuk kekasaran berbanding lurus mempengaruhi friction factor. Distribusi kecepatan aliran menunjukkan nilai yang berbeda dibandingkan dengan skenario aliran melalui dinding halus. Dalam rangka mengevaluasi pengaruh kekasaran terhadap koefisien beban hidrodinamik dan vortex shedding, partikel padat antara dinding dengan geometri dan jari - jari kekasaran yang berbeda diamati pada skenario ketiga. Jari - jari kekasaran berbanding lurus dengan drag coefficient. Ditemukan juga bahwa semakin besar tinggi kekasaran, semakin kecil jarak antara vortisitas yang terbentuk.

---

Internal piping erosion is a phenomenon when soil particles of the earth dam eroded continuously and it creates a hollow space in a form of a pipe. Interaction between fluid flow and the solid particles is evaluated using numerical approach of Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) and DualSPHysics platform. The flow assumed as a laminar flow. The first scenario observed in this study is flow through smooth wall pipe with different reynolds number of 25, 50 and 100. It is found that increase of Reynolds number causes the decrease of friction factor. Flow through pipe wall with different geometry of roughness which are semi – circular ribs, triangular ribs, and rectangular ribs pipe wall are also simulated in the second scenario. Through this study, it is found that the height and shape of roughness directly proporsional affected the friction factor. Velocity contour of the flow show a different value compared to the smooth wall pipe scenario. In order to evaluate the effect of roughness to hydrodynamic force coefficient and vortex shedding, a solid particle between wall with different geometry and height of roughness are observed in the third scenario. The height of roughness are directly proporsional to the drag coefficient. It is also found that the larger the height of roughness, the smaller the distance between the vortices formed."

"ABSTRAKLikuifaksi adalah fenomena yang terjadi akibat tekanan air pori pada tanah non-kohesif naik akibat beban geser siklik dari gempa, sehingga tanah kehilangan kekuatan gesernya. Dengan turunnya kekuatan geser, tanah cenderung akan bersifat seperti fluida, dan dapat mengalami deformasi. Metode numerik mesh-free yang digunakan pada pemodelan ini adalah Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), karena dinilai lebih akurat dalam memodelkan deformasi besar dibandingkan dengan metode numerik berbasis grid. Sebagai pengembangan dari penelitian terdahulu, penelitian ini memodelkan pasir sebagai fluida Non-Newtonian model Bingham yang memiliki besaran viskositas ekivalen tertentu. Simulasi yang dilakukan dibagi menjadi dua kategori, yaitu analisis sensitivitas dan analisis dimensional. Penelitian ini menganalisis perilaku pasir dan air, baik dari pergerakan partikel, massa jenis, tekanan, dan gaya-gaya dari berbagai simulasi yang dilakukan, kemudian membandingkannya dengan perilaku pasir dan air pada fenomena likuifaksi di dunia nyata.

---

ABSTRACT

Liquefaction is a phenomenon that occurs when the pore water pressure increases due to the cyclic load of earthquakes, causing the coarse-grained soil to lose its shear strength. When the shear strength decreases, coarse-grained soil tends to behave like fluids, and often time leads to deformation. In this research, the mesh-free numerical method that is used is Smoothed Particle Hydrodynamics. It is chosen because of its accuracy in modeling big deformation, unlike any grid-based numerical method. As a development of the former research, this research model the coarse-grained soil as a Non-Newtonian Bingham fluid that has its own equivalent viscosity. The simulations can be categorized into two parts, which is the sensitivity analysis and dimensional analysis. This research analyzes how the coarse-grained soil and water behave from their particle movements, density, pressure, internal forces, and external forces, to then compare it to how coarse-grained soil and water behave when liquefaction occurs in real life."