DOI: https://doi.org/10.14710/kpl.v15i2.17802

Validasi Gerakan Benda Terapung Menggunakan Metode Smoothed Particle Hydrodynamics

*Andi Trimulyono scopus  -  , Japan

Citation Format:
Abstract

Pemodelan numerik menggunakan dinamika fluida komputasi(CFD)telah banyak digunakan untuk permasalahan teknik baik di bidang perkapalan maupun di kelautan secara umum. Interaksi fluida dan struktur merupakan salah satu topik yang menantang di bidang teknik. Pada artikel ini studi mengenai interaksi fluida benda terapung dengan gelombang dilakukan menggunakan metode CFD berbasis Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH) menggunakan DualSPHysics ver 4.0 yang merupakan open source solver SPH berbasis Weakly Compressible Smoothed Particle Hydrodynamics(WCSPH). Artikel ini membawakan validasi interaksi fluida dan struktur menggunakan CFD berbasis SPH dimana data eksperimen hasil dari penelitian sebelumnya. Berkat teknologi General Processing computation on Graphic Processing Unit(GPGPU) komputasi numerik menjadi lebih cepat dan pada studi ini komputasi numerik dilakukan menggunakan Graphic Processing Unit(GPU) GTX Titan. Analisa gerakan benda dilakukan hanya untuk dua dimensi and gerakan benda terapung heave, surge dan pitch divalidasi menggunakan data eksperimen untuk tiga gerakan yang sama. Studi ini juga melakukan validasi gelombang hasil dari simulasi numerik SPH dengan eksperimen untuk dua posisi yang berbeda sebelum dan sesudah benda terapung. Berdasarkan hasil numerik SPH menunjukkan bahwa gerakan benda baik translasi maupun rotasi memiliki akurasi yang baik bila dibandingkan dengan hasil eksperimen ini diperlihatkan dari gerakan benda terapung baik translasi mapun rotasi hasil SPH memiliki hasil yang sama dengan eksperimen. Dengan hasil ini menunjukkan SPH memiliki akurasi yang cukup baik untuk permasalahan interaksi fluida apung meskipun metode ini tergolong masih baru.   

Fulltext View|Download
Keywords: CFD; SPH; WCSPH; GPGPU; GPU

Article Metrics:

Article Info
Section: Research Articles
Language : ID
Recent articles
Cover V. 15, No. 2 Back-Matter V. 15, No. 2 Front-Matter V. 15, No. 2 Pengaruh Normalizing Dengan Variasi Waktu Penahanan Panas (Holding Time) Terhadap Sifat Mekanik Baja ST 46 Validasi Gerakan Benda Terapung Menggunakan Metode Smoothed Particle Hydrodynamics Investigasi Dampak Insiden Tubrukan Terhadap Respon Struktur Kapal Penumpang Antar Pulau More recent articles
Most cited articles
Estimation of Effective Wave Slope Coefficient of Ships with Large Breadth and Draught Ratio ANALISA PENGARUH MODIFIKASI BENTUK HALUAN KAPAL TERHADAP HAMBATAN TOTAL DENGAN MENGGUNAKAN CFD PENGELASAN PLAT KAPAL MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR GAS HIGH SPEED SHIP TOTAL RESISTANCE CALCULATION (AN EMPIRICAL STUDY) ANALISA KEKUATAN TARIK DAN KEKUATAN LENTUR BALOK LAMINASI KOMBINASI BAMBU PETUNG DAN BAMBU APUS UNTUK KOMPONEN KAPAL KAYU More cited articles
  1. J. J. Gingold, R.A, Monaghan, “Smoothed Particle Hydrodynamics: Theory and Application to Non-Spherical Stars,” Mon.Not.R.ast.Soc, vol. 181, pp. 375–389, 1977
  2. J. J. Monaghan, “Simulating Free Surface Flows with SPH,” J. Comput. Phys., vol. 110, pp. 399–406, 1994
  3. R. A. Dalrymple and B. D. Rogers, “Numerical modeling of water waves with the SPH method,” Coast. Eng., vol. 53, no. 2–3, pp. 141–147, 2006
  4. M. Antuono, A. Colagrossi, S. Marrone, and C. Lugni, “Propagation of gravity waves through an SPH scheme with numerical diffusive terms,” Comput. Phys. Commun., vol. 182, no. 4, pp. 866–877, 2011
  5. A. Barreiro, A. J. C. Crespo, J. M. Domínguez, and M. Gómez-Gesteira, “Smoothed Particle Hydrodynamics for coastal engineering problems,” Comput. Struct., vol. 120, pp. 96–106, 2013
  6. G. Pringgana, L. S. Cunningham, and B. D. Rogers, “Modelling of tsunami-induced bore and structure interaction,” Proceeding Inst. Civ. Eng. Eng. Comput. Mech., vol. 169, pp. 109–125, 2016
  7. A. Trimulyono, H. Hashimoto, and K. Kawamura, “Experimental Validation of SPH for Wave Generation and Propagation in Large Wave Tank,” in Proceedings of the Twenty-seventh (2017) International Ocean and Polar Engineering Conference San Francisco, CA, USA, June 25-30, 2017, pp. 584–590
  8. I. Hadzˇic, J. Hennig and M. Peric, “Computation of flow-induced motion of floating bodies,” vol. 29, pp. 1196–1210, 2005
  9. A. J. C. Crespo et al., “DualSPHysics: Open-source parallel CFD solver based on Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH),” Comput. Phys. Commun., vol. 187, pp. 204–216, 2015
  10. D. Benedict, A. C. Crespo, J. M. Dominguez, A. Barreiro, and M. Go, “GPUs, a New Tool of Acceleration in CFD : Efficiency and Reliability on Smoothed Particle Hydrodynamics Methods,” vol. 6, no. 6, 2011
  11. A. J. C, Crespo, Gómez-Gesteira M and R. A. Dalrymple. 2007. Boundary conditions generated by dynamic particles in SPH methods. Computers, Materials & Continua, 5, 173-184

Last update:

  1. Wave transmission model over hexagonal artificial reefs using DualSPHysics

    Haryo Dwito Armono, Adelbert Manurung, Sujantoko, I Ketut Suastika. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1095 (1), 2022. doi: 10.1088/1755-1315/1095/1/012025

  2. Performance Evaluation of DualSPHysics and COMCOT Programs through Numerical Testing for Simulating Tsunami Propagation and Overtopping on Seawalls

    Ahmad Bagus Reza Zuliansah, Umboro Windujati, Teuku Muhammad Rasyif, Teuku Mahlil, Nurul Fajar Januriyadi, P. Pertiwi, A. Rahman, A. Opdyke, M. Bisri, R.S. Oktari, R. Rosemary, E. Mas. E3S Web of Conferences, 447 , 2023. doi: 10.1051/e3sconf/202344701014

Last update: 2024-11-13 00:37:12

No citation recorded.