Modul Pelatihan Maxsurf PDF [PDF]

Citation preview

MODUL PELATIHAN



BENTLEY MAXSURF V8i Integrated for Naval Architecture and marine design



Oleh : Rodlitul awwalin



i



DAFTAR ISI DAFTAR ISI ......................................................................................... i PENGANTAR..................................................................................... iii BAB 1. MAXSURF MODELER ......................................................... 1 1.1.



Umum dan Dasar Pengaturan ............................................... 1



a.



System koordinat .................................................................. 1



b.



Setting frame of reference dan Zero point............................ 1



c.



Pengaturan satuan................................................................. 2



d.



Pengaturan Design grid ........................................................ 2



e.



View assembly dan propesties ............................................. 3



1.2.



Desain dan pemodelan ......................................................... 4



a.



Pemilihan jenis surface......................................................... 4



b.



Size surface .......................................................................... 5



c.



Curve, dan extrude surface (curve) ...................................... 5



d.



Triming ................................................................................. 6



e.



Background .......................................................................... 7



1.3.



Latihan.................................... Error! Bookmark not defined.



a.



KM. GAYATRI ................................................................... 9



BAB 2. MAXSURF RESISTANCE .................................................. 13 2.1.



Open model ........................................................................ 13



2.2.



Analysis .............................................................................. 13



a.



Methods .............................................................................. 13



b.



Speed .................................................................................. 14 i



c.



Efficient .............................................................................. 14



d.



Solve ................................................................................... 15



e.



Calculate free surface ......................................................... 15



BAB 3. MAXSURF STABILITY .................................................. 16 3.1.



Open model ........................................................................ 16



3.2.



Input compartment dan Tangki .......................................... 16



3.3.



Loadcase ............................................................................. 17



3.4.



Analysis .............................................................................. 18



a.



Upright hydrostatic ............................................................. 18



b.



Large angle stability ........................................................... 20



c.



KN Values .......................................................................... 21



d.



Limiting KG ....................................................................... 23



e.



Longitudinal strength ......................................................... 24



f.



Tank Calibration................................................................. 27



ii



PENGANTAR



Bentley maxsurf adalah program computer yang dikembangkan oleh FormSys (Formating Design System), dibawah naungan Bentley System sejak tahun 2011, yang merupakan pengembangan dari beberapa program computer yaitu SACS, Maxsurf dan Moses. Maxsurf adalah program aplikasi spesialis dalam bidang Arsitektur laut dan galangan kapal, teknik lepas pantai dan rekayasa struktur. Program ini dapat memvisualisasikan, dan mengoptimalkan desain kapal dengan pengaturan lengkap yang telah di integrasikan. Maxsurf terdiri dari beberapa sub-program aplikasi, yaitu: 1. Maxsurf Modeler 2. Maxsurf Motion 3. Maxsurf Resistance 4. Maxsurf Stability 5. Maxsurf Structure 6. Maxsurf Fitting 7. Maxsurf Link 8. Maxsurf Vpp Beberapa fungsi pada program aplikasi ini seperti membuat bentuk lambung yang seimbang, sesuai dengan persyaratan stabilitas, tahanan kapal, seakeeping, dan kekuatan kapal. Beberapa fungsi pada program aplikasi ini seperti membuat bentuk lambung yang seimbang, sesuai dengan persyaratan stabilitas, tahanan kapal, seakeeping, dan kekuatan kapal.



iii



BAB 1. MAXSURF MODELER 1.1. Umum dan Dasar Pengaturan a. System koordinat Tampilan umum dan prinsip dasar pada pengoprasian maxsurf modeler, seperti yang di ilustrasikan gambar dibawah ini.



+ve forward +ve starboard +ve up



-ve aft -ve port -ve down



Window Body plan



Tampak pandangan Tampak depan haluan sampai buritan



Profile view Plan view



Tampak samping kanan, starboard side Tampak dari bawah, starboard above the centerline



b. Setting frame of reference dan Zero point Menu : Data > Frame of reference Pilihan menu ini digunakan untuk mengatur posisi baseline, sarat kapal, serta posisi zero point.



1



c. Pengaturan satuan Menu : Data > Unit Pilihan menu ini digunakan untuk mengatur unit/satuan sebagai standart satuan ukuran desain model.



d. Pengaturan Design grid Menu : Data > Design Grid Pilihan menu ini digunakan untuk menentukan jarak-jarak section, buttocksline, waterline, dan diagonal.



2



1) Klik : Add > masukan jumlah rencana section



2) Klik : Space > Pilih



From Station



e. View assembly dan propesties Menu : View > Assembly + Properties Pilihan menu ini berfungsi untuk menampilkan assembly dan properties, berfungsi untuk mempermudah saat pengoperasian



3



modeling, mengatur propesties tampilan warna surface dan jenis kehalusan (surface stiffness) dll .



1.2. Desain dan pemodelan a. Pemilihan jenis surface Menu : Surface > Add surface > pilih jenis surface Pilihan menu ini digunakan untuk memilih jenis surface/bentuk lambung, ada bebepa tipe surface antara lain : -



section plane : surface dengan bentuk melintang water plane : surface dengan bentuk penampang air buttock plan : surface dengan bentuk membujur



Jenis-jenis surface tersebut memiliki fungsi yang sama, dan dapat dijadikan sesuai metode pemodelan yang akan kita gunakan.



4



b. Size surface Menu : Surface > Size surface Pilihan menu ini digunakan untuk memasukan ukuran surface/ukuran rencana kapal.



c. Curve, dan extrude surface (curve) Menu : Curve > add curve > bentuk curve sesuai kebutuhan > klik model curve > Menu : Surface > extrude surface.



5



Pilihan menu ini digunakan untuk melakukan pemodelan dengan bentuk yang lebih spesifik seperti memodelkan seuah tangki atau ruangan tertentu/compartment.



d. Triming Menu : Display > Trimming > Trim invisible > klik surface > Klik kanan start trimming > klik bagian yang ingin dihilangkan.



6



Pilihan menu ini digunakan pada saat kita melakukan pemodelan tangki atau ruangan tertentu/compartment terjadi bagian yang melebihi model lain (overlap). Untuk itu guna menghilangkan bagian tersebut digunakan fungsi trimming.



e. Background Menu : File > Import > Image background > open image (profile view/plan view/bod plan). Pilihan menu ini digunakan untuk menyesuaikan pemodelan dengan gambar lines plane yang telah disetujui/accept dan dapat dijadikan acuan pemodelan. Sehingga proses pemodelan dapat sesuai dengan karateristik bentuk dan model kapal yang direncanakan.



7



Pegaturan background dengan model surface lines plan : Menu : Display > background Pilihan menu ini digunakan untuk mengatur kesesuaian ukuran, posisi zero point model dan background yang di import kedalam maxsurf modeler.   







Hide image : menyembunyikan background Show image : menampilkan background Set image zero point : pengaturan terhadap posisi zero point backgaround Menu : Display > background > Set image zero point > klik point zero point (posisi AP). Set image reference point : penyesuaian ukuran dan scala background dengan rencana model lines plan. Menu : Display > background > Set image reference point > klik point reference point (posisi FP) > masukan ukuran Lpp > OK



8



1.3. Latihan a. KM. GAYATRI 1) Data utama : Loa : 104.15 m Lpp : 96 m Bmld : 18.5 m H : 13 m T : 7.05 m 2) Pengaturan frame of reference : AP : 0 m FP : 96 m Baseline :0m Dwl : 7.05 m



9



3) Pengaturan design grid : Section : 21 point (space : as per design) Waterline : 15 point (Space : 1 m)



4) Add surface : Tipe surface : buttock plane - AP hull - FP hull Tipe surface : water plane - AP bottom - FP bottom 5) Pengaturan posisi surface Pengaturan dan perencanaan posisi pemodelan, seperti contoh dibawah ini.



surface



awal



10



6) Add control point Menu : control > Add colum (Ctrl + A) - Masukan titik-titik pada setiap station pada Profile View - Masukan titik pada Body Plan View 7) Insert background Posisi surface AP : Insert background lines plan bagian buritan/AP sampai pada midship, seperti gambar berikut.



Atur dan sesuaikan posisi zero point, scale background seperti panduan background pada halaman 5.



11



8) Mengatur titik station, dan karakteristik bentuk kapal. Langkah ini dilakukan dengan mengacu pada seluruh pandangan (Plan view, profile view, body plan, dan prespective).



Dengan mengacu pada desain bodyplan/background linesplan, kemudian dilakukan dengan mengikuti karateristik bentuk pada setiap station, langkah tersebut dilakukan sampai pada station paling depan di haluan kapal. 9) Penyelesain model. Lakukan langkah-langkah pada panduan diatas pada detail dan karakteristik bentuk.hasil dari kehalusan desain akan menentukan hasil simulasi pada tahap berikutnya (contoh : Simulasi tahanan, dan simulasi stabilitas).



12



BAB 2. MAXSURF RESISTANCE Merupakan sub-program yang tersedia dalam maxsurf, aitu Maxsurf resistance. Fungsi dari program ini adalah untuk menghitung dan analysis tahanan kapal, dengan teori dan metode yang telah digunakan pada bidang Ilmu perkapalan. Langkah-langkah pengoperasian maxsurf resistance sebagai berikut : 2.1. Open model Menu : File > Open design > Pilih desain Pilihan menu ini digunakan untuk membuka file dari maxsurf modeler, gunakan opsi pemilihan measure all untuk dasar perhitungan seluruh model body kapal ang tercelup air.



2.2. Analysis a. Methods Menu : Analysis > Methods Pilihan menu ini digunakan untuk menentukan metode/teori yang akan digunakan dalam analysis. Beberapa metode antara lain : 1) Planning - Savitsky pre-planning



13



-



Savitsky planning Blount and fox Lahtiharju wyman 2) Displacement - Holtrop - Compton - Fung - Van Ootmerssen - Series 60 - KR Barge resistance 3) Yachts - Delft I, II - Delft III 4) Analytical - Slender body b. Speed Menu : Analysis > Speeds > Input kecepatan maximum Pilihan menu ini digunakan untuk menentukan kecepatan uji coba dalam analisis tahanan.



c. Efficient Menu : Analysis > Efficient > Input efficient Pilihan menu ini digunakan untuk menentukan besar effisiensi dalam analisis tahanan.



14



d. Solve Menu : Analysis > Solve resistance analysis >Klik Pilihan menu ini digunakan untuk memulai analysis perhitungan tahanan pada masxsurf resistance dengan mengacu beberapa input diatas. Beberapa output dari solve antara lain : 1) Graph Menu : Window > graph 2) Result table Menu : Window > result e. Calculate free surface Menu : Analysis > calculate free surface >Klik Pilihan menu ini digunakan untuk mengetahui karateristik permukaan air yang berhubungan dengan pengujian kecepatan dan tahanan kapal. Seperti pengujian pada kapal KM Gayatri dibawah ini.



15



BAB 3. MAXSURF STABILITY 3.1. Open model Menu : File > Open design > Pilih desain > calculate new setion + medium > Ok Pilihan menu ini digunakan untuk membuka file dari maxsurf modeler, gunakan opsi pemilihan medium untuk standart analysis.



3.2. Input compartment dan Tangki Menu : Window > Input Edit > Add compartment Pilihan menu ini digunakan untuk memasukan data tangki dan compartment kedalam model kapal, fungsi ini digunakan untuk menghitung Tank Calibration/Pengukuran kesesuaian volume tanki. Untuk melakukan tahap ini dibutuhkan beberapa data pendukung yaitu : - Rencana Umum/General arrangement - Lokasi tangki dan beberapa equipment/compartment



-



Beberapa data yang perlu untuk dimasukan, yaitu : Specify gravity Fluid type



16



-



Posisi (Jarak dari After ke fore, Tinggi, posisi starboard ke portside, dan posisi dari bottom ke top) Type (Tanki atau compartment)



3.3. Loadcase Menu : Window > Loadcase Edit > Add Load Case > edit loadcase > Name loadcase Pilihan menu ini digunakan untuk memasukan data pembebanan (distribusi berat kapal dan equipment-equipment yang terletak pada seluruh bagian kapal termasuk deck), serta penggunaan tangki pada setiap kondisi pelayaran (Departure, ballast, dan Kapal kosong/lightship). Fungsi Loadcase adalah untuk menambahkan factor masukan berupa beban yang akan digunakan sebagai dasar perhitung stabilitas dan kekuatan kapal. Beberapa data pendukung antara lain : - Distribusi berat kapal kosong - Distribusi berat mesin - Distribusi berat equipment, crew, provision.



17



3.4. Analysis Dalam perhitungan dan analysis maxsurf stability ada beberapa hasil output, diantaranya telah disesuaikan dengan kebutuhan pelaporan yang mengikuti standart pelaporan Booklet stability oleh Biro Klasifikasi Indonesia (BKI). Diantaranya yaitu :



a. Upright hydrostatic Menu : Window > results > Upright hydrostatics Pilihan menu analysis ini digunakan untuk menghitung data hydrostatis kapal, Beberapa pengaturan saat melakukan tahapan ini antara lain: 1) Trim Menu : Analysis > Trim > Opsi (Fixed trim 0 m). Pilihan menu ini digunakan untuk memasukan kondisi kemiringan pengujian, sebagai dasar analisa perhitungan hydrostatic. - Fixed trim - Free Trim



18



2) Draft Menu : Analysis > Draft > Initial draft + Final draft + number of drat Pilihan menu ini digunakan untuk memasukan kondisi sarat pengujian, dimana dasar analisa hydrostatic yaitu pada sarat yang telah ditentukan.



3) Reports Menu : Window > Reports Output dari Upright hydrostatics yaitu : Grafik dan Table hydrostatis.



19



b. Large angle stability Menu : Window > Result > Large angle stability Pilihan menu analysis ini digunakan untuk menghitung stabilitas kapal, mengacu pada titik berat (CG) kapal dan titik berat tangki, serta pengaruh terhadap Loadcase, hasil dari analisa dan perhitungan ini yaitu berupa data stabilitas kapal dengan beberapa kondisi Loadcase. Beberapa pengaturan saat melakukan analisa perhitungan stabilitas antara lain: 1) Heel Menu : Analysis > Heel Pilihan menu ini digunakan untuk memasukan kondisi derajat sudut percobaan. -



From To In steps of Then to



: 0 deg : 90 deg : 10 deg : 0 deg



2) Trim Menu : Analysis > Trim > Opsi (Fixed trim 0 m). Pilihan menu ini digunakan untuk memasukan kondisi kemiringan pengujian saat perhitungan stabilitas kapal. - Fixed trim - Free Trim



20



3) Reports Menu : Window > Reports Output dari Large angle stability yaitu : Berupa grafik dan table Stability calculation setiap loadcase (departure, ballast, dan lightship).



c. KN Values Menu : Window > Results > KN Value Pilihan menu analysis ini digunakan untuk mengetahui sifat hydrostatic dari lambung kapal pada beberapa uji Heel angle dan



21



displacement untuk menghasilkan Cross curve dari diagram stabilitas kapal. KN Value merupakan bagian dari analisa model kapal yang harus dipenuhi pada standart pelaporan booklet stability oleh class, beberapa pengaturan untuk menghitung KN Value yaitu : 1) Criteria Menu : Analysis > Criteria > Pilih standart criteria (IMO, ISO, SOLAS, dll) Pilihan menu ini digunakan untuk menentukan standart rules/class sebagai acuan analisa perhitungan.



2) Hell angle 3) Trim (fixed or free) 4) Displacment Menu : Analysis > Displacement Pilihan menu ini digunakan untuk memasukan besaran displacement pengujian untuk memenuhi analisa perhitungan dari KN Value.



22



5) Reports Menu : Window > Reports Output dari KN Value yaitu : Berupa grafik dan table KN Value pada setiap sarat/draft dan displacement.



d. Limiting KG Menu : Window > Results > Limiting KG Pilihan menu analysis ini digunakan untuk menganalisa titik berat/center gravity (CG) pada vertical lambung kapal, menentukan nilai tertinggi titik KG untuk memenuhi criteria stabilitas, hal ini digunakan oleh seorang pelayaran atau Insinyur



23



perkapalan dalam menentukan apakah titik CG dapat dinaikan atau diturunkan. Perbandingan hasil perhitungan analisa Limiting KG terhadap hasil analisa stabilitas cukup penting, bahwa interval (jarak/selisih) Heel angle dengan Trim dan CG adalah sama. Beberapa criteria, antara lain GZ sangat berpengaruh terhadap interval Heel angle yang dipilih pada analisa perhitungan ini. 1) 2) 3) 4)



Displacement. Heel angle Trim (Fixed or free) Reports Menu : Window > Reports Output dari Limiting KG yaitu : Berupa grafik dan table Limiting KG pada setiap sarat/draft dan displacement.



e. Longitudinal strength Menu : Window > Results > Longitudinal strength Pilihan menu analysis ini digunakan untuk menghitung kekuatan memanjang/Longitudinal strength kapal. Memungkinkan kita untuk dapat melihat hasil dari perhitungan berupa momen lentur dan gaya geser (Sheer stress) dari dari distribusi beban kapal aitu berat matrial dan tangki-tangki pada



24



jendela Loadcase . analisa ini dapat dilakukan baik pada permukaan datar maupun bergelombang. 1) Model gelombang Menu : Analysis > Waveform Pilihan menu analysis ini digunakan untuk menentukan kondisi alam model gelombang air laut dalam pengujian.



2) Hoging dan Saging Menu : Analysis > Hog and Sag Pilihan menu analysis ini digunakan mengatur kondisi alam pada pengujian model gaya air/gelombang air laut yang menerpa model kapal tersebut.



3) Grounding Menu : Analysis > Grounding



25



Pilihan menu analysis ini digunakan untuk menentukan kondisi alam, yaitu menentukan landasan satu atau dua titik variable, hal ini digunakan untuk menentukan apakah lambung didasarkan atau mengambang bebas.



4) Reports Menu : Window > Reports Output dari Longitudinal Strength yaitu : Berupa grafik dan table Kekuatan kapal, yaitu moment dan gaya geser/Sheer stress pada setiap sebaran beban berat kapal dan kondisi volume tangki pada setiap kondisi Loadcase.



26



f. Tank Calibration Menu : Window > Results > Tank Calibration Pilihan menu analysis ini digunakan untuk menghitung volume dan kalibrasi tangki-tangki yang ada pada model. Mengacu pada Input compartment and Tank. 1) Heel angle 2) Trim 3) Tampilan prespective view Tank Calibration



4) Reports Menu : Window > Reports Output dari Tank Calibration yaitu : Berupa grafik dan table volume dan sounding table Tank dari tangki-tangki yang telah dimasukan.



27