Shell and Solid Connection

Dalam melakukan simulasi terdapat berbagai macam elemen yang dapat digunakan untuk merepresentasikan model yang sebenarnya. Benda dengan ketebalan yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan dua sisi lainnya seperti sheetmetal dapat direpresentasikan dengan menggunakan shell element, sedangkan benda dengan ketebalan tinggi menggunakan solid element. Salah satu perbedaan yang sangat penting antara shell element dan solid element adalah jumlah derajat kebebasan (degree of freedom/DOF) masing-masing elemen tersebut. Shell element memiliki 6 DOF, yaitu 3 DOF translasi dan 3 DOF rotasi, sedangkan solid element hanya memiliki 3 DOF translasi. Bagaimana jika di dalam satu model simulasi terdapat kedua jenis elemen tersebut? Bagaimana cara mendefinisikan koneksi atau kontak antara kedua elemen tersebut yang memiliki perbedaan jumlah DOF?

Source: https://www.3dcadworld.com/shell-or-solid-elements-for-thin-walled-parts/

Kontak paling sederhana yang dapat didefinisikan antara elemen shell atau elemen solid adalah share topology. Namun fitur tersebut tidak dapat dilakukan untuk mendefinisikan kontak antara elemen shell dan elemen solid dikarenakan perbedaan jumlah DOF seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Oleh karena itu, untuk mendefinisikan kontak untuk kedua elemen tersebut diperlukan manual contact. Untuk mendefinisikan kontak paling sederhana dari elemen shell dan solid dapat menggunakan tipe bonded dengan formulation MPC dan constraint type “projected, uncoupled U to ROT”. Hal ini dilakukan agar tercapai deformation compatibility antara displacement dari elemen solid dan rotasi dari elemen shell.

Ditulis Oleh
Agnes Listyo Rini
ANSYS Application Engineer – PT ACA Pacific
M: +6282218751183 | P: +6221 2598 1100
E: agnes@acapacific.co.id | W: https://aca-apac.com/id