konversi model ABAQUS ke STAAD

dalam analisa struktur program bantu elemen hingga (FE) waktu yg paling banyak dibutuhkan adalah proses modeling/meshing. elemen yang digunakan dapat berupa elemen 1D seperti truss/beam atau frame, 2D elemen plate/shell dan 3D solid/brick.

2016-04-30 04_10_58-Gmsh - untitled.geo

keterbatasan software meshing bawaan program paket analisa struktur menjadikan perlunya software modeling/meshing external yang khusus menangani hal tersebut. sering juga ditemui proses modeling dan meshing menggunakan software yg berbeda, sehingga dalam analisa struktur FE menggunakan 3(tiga) software khusus yaitu:CAD modeler, Mesher & Solver. sedangkan mengenai post-processing menampilkan hasil perhitungan FE secara visual biasanya sudah terintegrasi dgn software Mesher atau menggunakan software khusus lain.

2016-04-30 04_09_24-Gmsh - untitled.geo

memang kemampuan bawaan software FE komersil (e.g ANSYS, ABAQUS, NASTRAN, Midas NFX, Autodesk SM, etc) pada modeling dan meshing biasanya sudah mencukupi untuk banyak permasalahan umum, namun tetap program external CAD modeler dan mesher diperlukan untuk model yg kompleks/rumit dan mempercepat waktu tahap tsb. software khusus mesher diantaranya adalah GiD, GMSH/Netgen,  CUBIT/Trelis, HyperMesh dll. dalam kesempatan ini sya menggunakan program external mesher GMSH karena dapat dengan mudah didownload dan digunakan secara cuma-cuma (free-opensource) selain itu bersifat cross platformdapat berjalan di Linux.

2016-04-30 04_04_58-abq2std.cpp - Code__Blocks 16.01

hasil meshing dari GMSH dapat disimpan ke ABAQUS dgn format *.inp files, tidak ada kemampuan menyimpannya dalam format STAAD. diperlukan software konversi dari ABAQUS menjadi format lainnya (sya membuat sendiri dgn bahasa C++), dalam hal ini saya memilih format STAAD *.std files karena dapat dibuka/di import oleh banyak software analisa struktur FE lainnya seperti SAP2000, RISA-3D, Robot SA, MIDAS Gen, dll mungkin.

2016-04-30 04_11_58-Save As

2016-04-30 04_12_18-Abaqus INP Options

hasil keluaran dlm format ABAQUS,

2016-04-30 04_13_24-input.inp - SciTE

2016-04-30 04_16_48-input.inp - SciTE

2016-04-30 04_16_27-input.inp - SciTE

untuk kemudahan modeling diperlukan pengelompokan meshing hubungannya dengan penentuan properties material, pembebanan dan tumpuan. dalam software GMSH dapat ditentukan melalui PhysicalGroup yg dapat berupa point, garis, permukaan & solid/body.

2016-04-30 04_14_25-Physical Group Context

kegunaan dari PhysicalGroup tersebut diantaranya adalah:

  • properties dari elemen garis, material dan penampangnya.
  • properties dari elemen shell, material dan ketebalannya.
  • properties dari elemen solid untuk penentuan material
  • kelompok node untuk penentuan tumpuan dan beban titik
  • kelompok surface dari suatu solid/body untuk penentuaan beban tekanan muka merata atau penentuan muka bidang  kontak

program konversi dari format ABAQUS saya buat dengan bahasa C++, masih menggunakan fungsi dasar dari manipulasi string dengan find & replace dan belum ke tahap lanjut seperti penggunaan manipulasi vektor dan array.

2016-04-30 04_17_39-abq2std

tahap pertama adalah mematikan nama file ABAQUS yang akan dikonversi menjadi “input” lalu cukup double-click abq2std.exe maka program akan membuat konversi menjadi file STAAD *.std files.

2016-04-30 04_18_29-abq2std

ada banyak file keluaran yg bersifat temporer, ini diperlukan program untuk step konversinya, file *.txt tersebut tidak diperlukan sudah sya coba hapus dalam bahasa program namun terbentur kendala permission acces karena adanya perulangan (nanti sya coba cari lagi pencegahannya). file text tsb dapat dihapus dengan cukup double-click deltxt.bat, maka akan terhapus semua file temporer menjadikan seperti berikut.

2016-04-30 04_18_47-abq2std

terlihat file output.std dibaca sebagai jenis file OpenOffice Drawing Template, ini dikarenakan ektensinya sama dan juga program STAAD  tidak teinstall di komputer saya. berikut hasilnya,

2016-04-30 04_19_15-output.std - SciTE

2016-04-30 04_19_37-output.std - SciTE

2016-04-30 04_20_00-output.std - SciTE

2016-04-30 04_20_25-output.std - SciTE

secara keseluruhan koordinat & meshing elemen sudah dikonversi dgn benar namun masih perlu ada sedikit perbaikan pada penentuan material/section properties dan load karena adanya block data. dapat cukup mudah dilakukan pada Notepad dengan perintah “cut” lalu “find/replace” jika menggunakan editor SciTE ada kemampuan mereplace pada block text yg dipilih sehingga akan lebih cepat.

2016-04-30 05_30_27-output.std _ SciTE

jenis elemen yg sudah dapat didukung untuk konversi adalah elemen beam/truss (T3D2), elemen plate/shell triangular (S3) & quadrilateral (S4), kedepannya diharapkan dapat juga mendukung konversi elemen solid jenis hexahedral (C3D8) dan wedge (C3D6). untuk solid jenis lainnya yaitu tetrahedral (C3D4) agak sulit karena STAAD menggunakan perulangan definisi node pembentuknya.

… to be added,

  • improve coding using block data to avoid manual replacement
  • analysis test using SAP2000 with importing from *.std files.
  • converting to OpenSees input file format (is this possible without vector/array manipulation?)

terlihat SAP2000 versi terbaru  tidak bekerja semestinya saat proses import file *.std, hasil telah berhasil menunjukan koordinat & elemen quad shell namun proses display GUI tidak sesuai dan ini mungkin bugs.

2016-05-11 06_50_03-Staad Input File - d__source_abq2std_output2.std

2016-05-11 06_49_42-Staad Input File - d__source_abq2std_output2.std

2016-05-11 06_54_05-SAP2000 v18.1.1 32-bit - output2

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s