📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 17 dokumenMODEL NUMERIK UNTUK EVOLUSI KETEBALAN ES MENGGUNAKAN METODE FTCS DAN CFDM
Proses pelelehan es di dalam pipa merupakan fenomena perubahan fase yang dipengaruhi oleh kondisi termal, difusi, serta bentuk geometri domain. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji model numerik pelelehan es dengan menggunakan metode Forward Time Centered Space (FTCS) orde empat dan Compact Finite Di!erence Method (CFDM) orde empat. Ketebalan es dimodelkan sebagai fungsi dua dimensi terhadap ruang dan waktu yang memenuhi persamaan adveksi-difusipelelehan. Beberapa formulasi laju pelelehan dikaji, yaitu baseline melting, heattransfer modification, sub-melting formulation, dan oscillatory sub-melting. Model tersebut diterapkan pada geometri lingkaran dan elips untuk melihat pengaruh bentuk domain terhadap distribusi ketebalan es, lokasi puncak, serta evolusi ketebalan maksimum terhadap waktu. Hasil simulasi tanpa difusi menunjukkan bahwa kedua metode numerik mampu mereproduksi solusi analitik dengan sangat baik. Pada kasus dengan difusi, FTCS dan CFDM menghasilkan profil ketebalan, nilai puncak, dan lokasi puncak yang sangat berdekatan. Perbedaan utama antara keduanya terletak pada efisiensi komputasi, dengan metode FTCS yang secara umum membutuhkanwaktu simulasi lebih singkat dibandingkan CFDM. Selain itu, hasil penelitian menunjukkan bahwa difusi berperan dalam meratakan distribusi ketebalan es dan menurunkan nilai puncak, sedangkan parameter heat-transfer dan parameter submelting memengaruhi intensitas perubahan ketebalan es. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar dalam pengembangan model numerik untuk proses pelelehan es dan fenomena perubahan fase lainnya pada sistem perpipaan.
STUDI NUMERIK PERILAKU STRUKTUR KOLOM KOMPOSIT PIPA BAJA DIISI BETON DENGAN TAMBAHAN PENGEKANGAN SEBAGIAN YANG DIBEBANI AKSIAL KONSTAN DAN SIKLIK LATERAL
Kolom komposit baja diisi beton (Concrete-Filled Steel Tube/CFST) telah banyak digunakan dalam konstruksi bangunan tinggi karena memiliki keunggulan berupa kekuatan tinggi, daktilitas baik, kekakuan tinggi, dan kapasitas menyerap energi yang baik. Material komposit ini memanfaatkan kekuatan tekan beton yang tinggi dan kekuatan tarik baja secara sinergis, dimana tabung baja memberikan pengekangan lateral terhadap beton dan beton memberikan stabilitas terhadap baja untuk menghindari tekuk. Namun, salah satu permasalahan utama pada kolom CFST adalah terjadinya tekuk lokal (local buckling) pada pipa baja, terutama di daerah sendi plastis, yang dapat mengurangi kekuatan dan daktilitas kolom secara signifikan. Fenomena ini sangat dipengaruhi oleh rasio diameter terhadap ketebalan (D/t) dari tabung baja. Berbagai metode telah diusulkan untuk mengatasi masalah ini, salah satunya adalah penambahan pengekangan internal pada daerah kritis kolom. Penelitian ini bertujuan mengembangkan model numerik kolom komposit pipa baja diisi beton dengan tambahan pengekangan sebagian menggunakan metode elemen hingga untuk menganalisis perilaku siklik struktur terhadap beban aksial konstan dan beban siklik lateral. Model numerik dikembangkan menggunakan perangkat lunak LS-DYNA dengan pendekatan micro modelling, dimana material beton dan baja dimodelkan secara terpisah. Material beton dimodelkan menggunakan Concrete Damaged Plasticity Model (CDPM) yang mampu menangkap perilaku kerusakan beton dalam kondisi tarik dan tekan, sedangkan material baja dimodelkan menggunakan model elastik-plastik dengan strain hardening. Interaksi antara baja dan beton didefinisikan menggunakan kontak automatic surface-tosurface dengan parameter gesekan statis 0,4 dan dinamis 0,3. Validasi model numerik dilakukan terhadap hasil eksperimen yang telah dilakukan oleh Kar dkk. (2024) dengan tiga variasi spesimen: kolom tanpa pengekangan tambahan (C114-c0), kolom dengan pengekangan tambahan setinggi 1D (C114- c60-1D), dan kolom dengan pengekangan tambahan setinggi 1,5D (C114-c60- 1,5D), dimana D adalah diameter kolom. Analisis dilakukan dengan pembebanan aksial konstan sebesar 22 kN (3% dari kapasitas nominal) dan beban siklik lateral dengan displacement control mengikuti protokol ACI 374.1-05. iii Hasil analisis menunjukkan bahwa model numerik mampu merepresentasikan perilaku siklik kolom CFST dengan baik. Kurva histeresis hasil numerik menunjukkan bentuk "gemuk" tanpa pinching, mengindikasikan kemampuan disipasi energi yang baik. Penambahan pengekangan internal terbukti efektif meningkatkan kekuatan lateral, dengan peningkatan sekitar 16% dibandingkan kolom tanpa pengekangan. Kekuatan lateral maksimum hasil numerik menunjukkan rasio 0,89-1,0 terhadap hasil eksperimen untuk kondisi tekan, dan 0,75-0,91 untuk kondisi tarik, menunjukkan akurasi model yang memadai. Pola kegagalan yang teramati pada model numerik konsisten dengan hasil eksperimen, dimana tekuk lokal terjadi pada ketinggian yang sesuai dengan posisi pengekangan tambahan. Untuk spesimen C114-c60-1D, tekuk lokal bergeser dari dasar kolom ke ketinggian 1D, sedangkan untuk C114-c60-1,5D tekuk terjadi pada dasar dan ketinggian 1,5D. Hal ini menunjukkan bahwa pengekangan tambahan efektif memindahkan lokasi sendi plastis dari daerah kritis dan meningkatkan daktilitas struktur. Degradasi kekakuan terjadi secara progresif pada semua spesimen, dengan penurunan lebih dari 90% dari kekakuan awal hingga kondisi akhir. Spesimen dengan pengekangan tambahan menunjukkan degradasi yang lebih lambat dibandingkan spesimen tanpa pengekangan. Kapasitas disipasi energi kumulatif meningkat signifikan dengan penambahan pengekangan, dimana spesimen C114- c60-1,5D menunjukkan peningkatan sekitar 14% dibandingkan C114-c0. Daktilitas kolom juga meningkat dengan penambahan pengekangan, dengan peningkatan sekitar 24% untuk spesimen C114-c60-1,5D dibandingkan C114-c0. Penelitian ini membuktikan bahwa pemodelan numerik menggunakan metode elemen hingga dapat menjadi alternatif yang efektif untuk mengevaluasi perilaku struktur kolom CFST dengan pengekangan sebagian. Penambahan pengekangan internal setinggi 1D dari dasar kolom terbukti paling optimal dalam mengendalikan lokasi tekuk, meningkatkan kekuatan, kekakuan, daktilitas, dan kemampuan disipasi energi kolom. Hasil penelitian ini memberikan kontribusi dalam pengembangan desain kolom CFST yang lebih efisien dan tahan terhadap beban seismik.
MODELLING CRACK PROPAGATION IN FIBER REINFORCED COMPOSITES USING 3D PHASE FIELD APPROACH
Composite materials are widely used for their low density, high specific strength, and better resistance against adverse environments, making them strong alternatives for metals. Among them, Fiber-Reinforced Polymers (FRPs) consist of two different phases, which are the polymer matrix phase, strengthening fiber phase and an interphase region with distinct properties. Distinct properties of each phase make it more complicated to understand and analyze. Through different conditions and factors, fiber within the FRC will break. Composite may break due to stiffness mismatch and also applied loading, leading to crack propagation. Crack propagation will take place when excess energy released during fiber breakage causes the crack to propagate to the matrix phase. While several numerical models have been developed to study this process, they show notable limitations in capturing the full complexity of fracture mechanisms. Phase field fracture modelling (PFFM) has emerged as a robust approach to predict complex cracking phenomena with mesh objectivity and computational efficiency. In this study, an ABAQUS User-Material (UMAT) implementation of PFFM will be applied and evaluated against finite element models and experimental results.
PEMODELAN DAN ANALISIS SEBARAN KEBISINGAN DARI SUMBER SPESIFIK KENDARAAN BERMOTOR RODA DUA
Kebisingan lalu lintas di permukiman berkaitan dengan dua hal yaitu emisi (kebisingan sumber) yang diproduksi kendaraan dan imisi (kebisingan reseptor) yang diterima manusia pada titik paparan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis hubungan antara emisi dan perambatan atau penyebarannya sampai menjadi imisi di penerima. Emisi ditentukan oleh karakter mesin dan operasi kendaraan sebagai sumber bising, sementara imisi terbentuk setelah mengalami sebaran atau atenuasi geometrik serta interferensi pemantulan atau penyerapan kondisi permukaan. Pendekatan empiris dan numerik diterapkan melalui pengukuran dua jenis motor (matic dan kopling), dua status sumber (diam dan bergerak), serta dua tipe permukaan (aspal dan rumput). Untuk menganalisis hubungan emisi sumber diam ke imisi, dikembangkan simulasi model dengan persamaan Helmholtz 2D berbasis finite difference di MATLAB dengan kondisi batasan yaitu frekuensi tetap (steady state) dan impedansi dari kondisi permukaan. Sedangkan untuk skenario sumber bergerak dimodelkan sebagai rangkaian keadaan stasioner di sepanjang lintasan, sehingga puncak pass-by dan pengaruh efek Doppler dapat teridentifikasi pada titik penerima (reseptor). Hasil penelitian menunjukkan penurunan kebisingan yang menyerupai sumber titik yaitu mengikuti penurunan sebesar 6 dB per penggandaan jarak, sedangkan dalam kondisi bergerak mendekati 3 dB per penggandaan. Berdasarkan kondisi permukaan, aspal menghasilkan imisi lebih tinggi daripada rumput akibat ground effect yang lebih reflektif. Selain itu pada fase akselerasi, motor kopling cenderung memunculkan puncak pass-by yang lebih tinggi daripada matic. Secara keseluruhan, model menggambarkan pola sebaran dengan kesesuaian tinggi pada skenario sumber diam dan kesesuaian yang masih memadai pada skenario bergerak yang dipengaruhi oleh variasi kecepatan serta parameter impedansi. Hasil tersebut dapat dijadikan landasan untuk memvalidasi model kebisingan jarak dekat, menetapkan jarak aman antara hunian dan jalan, serta merancang mitigasi berbasis material permukaan dan pengelolaan perilaku sumber kebisingan.
PEMODELAN AIRTANAH TAMBANG TERBUKA BATUBARA PADA PT XYZ PROVINSI KALIMANTAN SELATAN
Pemodelan airtanah sangat penting dalam mendukung pengambilan keputusan teknis, terutama di daerah pertambangan yang memiliki risiko tinggi terhadap perubahan sistem aliran bawah tanah. Struktur geologi dan aktivitas penambangan batubara metode open pit berperan signifikan dalam memengaruhi pola aliran airtanah. Penelitian ini dilakukan pada wilayah pertambangan batubara open pit di Provinsi Kalimantan Selatan dengan menggunakan pendekatan hidrogeologi, hidrologi, serta kondisi batas hidrogeologi melalui metode finite difference atau metode beda hingga untuk memecahkan persamaan diferensial yang dikenal sebagai model numerik. Hasil simulasi steady state menunjukkan elevasi muka airtanah natural berada pada kisaran -65 m hingga 30 m, dengan nilai kalibrasi Root Mean Square (RMS) dari 11 sumur pantau sebesar 34,2%. Sementara itu, hasil simulasi transient pada kondisi Life Of Mine (LOM) menunjukkan elevasi muka airtanah antara -180 m hingga 45 m. Perubahan tersebut berdampak pada pergeseran pola aliran serta peningkatan groundwater inflow ke dalam Pit G dan Pit K seiring bertambahnya bukaan tambang.
PEMBUATAN SLOPE STABILITY CURVE DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
Slope Stability Curve merupakan grafik yang memunculkan nilai Faktor Keamanan (FK) berdasarkan ketinggian dan sudut dari lereng keseluruhan tambang. Pemberian rekomendasi dimensi lereng tambang dilakukan melalui proses analisis kestabilan lereng yang membutuhkan waktu hingga mencapai tingkat keamanan yang diinginkan. Hoek & Bray (1981) memperkenalkan suatu alat praktis yang dapat digunakan sebagai rekomendasi awal dimensi lereng yang tepat. Namun, alat tersebut masih bersifat secara umum. Penelitian ini bertujuan untuk membuat Slope Stability Curve dengan menggunakan metode elemen hingga dalam kondisi massa batuan spesifik dan analisis tertentu. Penelitian ini menggunakan 90 data pemodelan numerik dan data sekunder dari berbagai penelitian di dunia. Slope Stability Curve yang dibuat berdasarkan kondisi massa batuan spesifik dan analisis tertentu memiliki tingkat akurasi yang tinggi hingga 96.7% untuk nilai FK 1. Penelitian ini merekomendasikan penggunaan metode yang bervariatif sebagai pengembangan Slope Stability Curve yang lebih akurat untuk pemberian rekomendasi dimensi lereng keseluruhan tambang.
ANALISIS DAN PEMODELAN POLA PERSEBARAN LINDI AKIBAT PENCEMARAN DI TPA SARIMUKTI KABUPATEN BANDUNG BARAT DENGAN MENGGUNAKAN MODFLOW DAN MT3DMS
Pencemaran air tanah akibat aktivitas tempat pemrosesan akhir (TPA) sampah merupakan salah satu tantangan utama dalam pengelolaan lingkungan, termasuk di TPA Sarimukti, Kabupaten Bandung Barat. Salah satu faktor yang memperparah risiko pencemaran ini adalah ketiadaan lapisan liner pada dasar TPA, yang menyebabkan rendahnya kemampuan sistem untuk melindungi dan mengendalikan tanah serta air tanah dari perembesan lindi (Kanmani & Gandhimathi, 2013). Lindi yang meresap membawa zat terlarut seperti TDS dan klorida, yang berpotensi mencemari akuifer di sekitarnya dan berdampak terhadap kesehatan serta kualitas lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan persebaran kontaminan air tanah akibat lindi selama periode 10 tahun menggunakan perangkat lunak Visual MODFLOW Flex. Model disusun berdasarkan data sekunder geologi, hidrogeologi, curah hujan, serta parameter kualitas air tanah dan lindi. Proses pemodelan mencakup simulasi aliran air tanah (MODFLOW) dan transpor kontaminan (MT3DMS) dengan asumsi senyawa konservatif. Validasi dilakukan melalui perbandingan data observasi dan hasil simulasi menggunakan nilai RMSE dan NRMSE. Hasil simulasi menunjukkan bahwa arah aliran air tanah mengarah dari utara ke selatan mengikuti kontur, dengan konsentrasi kontaminan yang menurun secara spasial dari sumur pantau hulu ke hilir. Meskipun nilai RMSE menunjukkan deviasi yang masih cukup besar, terutama pada titik tertentu akibat keterbatasan data observasi dan parameter input, pola spasial dan tren temporal yang dihasilkan model tetap menggambarkan proses transpor yang realistis secara hidrogeologis. Studi ini menyimpulkan bahwa pemodelan numerik dapat menjadi alat prediksi penting dalam pengelolaan risiko pencemaran di sekitar TPA, meskipun diperlukan data lapangan yang lebih rinci untuk meningkatkan akurasi dan validitas model.
SIMULASI PIPA INJEKSI CO2 UNTUK MEMASTIKAN KONDISI SUPERKRITIS
The transportation of CO? through pipelines plays a critical role in Carbon Capture and Storage (CCS) systems, particularly in ensuring phase stability and minimizing pressure losses during long-distance transmission. This study presents an open-source based numerical approach for predicting pressure drop and phase behavior in CO? pipelines. The pipeline systems analyzed include ZN-1 (53 km) and ZN-2 (170 km), transporting a CO?-rich mixture with hydrocarbons and water. Fluid properties were calculated using the Peng–Robinson Equation of State with Kay’s Rule applied to estimate pseudo-critical points. Numerical simulations yielded excellent agreement with commercial software results, with average relative errors of 0.32% for ZN-1 and 0.51% for ZN-2—well within the acceptable threshold of ±5%. A phase transition from supercritical to liquid was predicted at segment 787 in ZN-2 due to temperature dropping below the critical point, although commercial simulation indicated the transition at segment 545. The model also evaluated diameter sensitivity using a grid search algorithm. For ZN-1 under reduced inlet conditions (1260 psia, 110 °F), a minimum diameter of 6.4239 inches was found necessary to maintain supercritical conditions. However, for ZN-2, no diameter within the tested range (3.937 – 78.74 inch) could prevent phase transition, indicating that topography and heat loss dominate phase behavior. This study affirms the viability of the open-source based numerical model as a reliable tool for early-stage engineering design and verification, especially in resource-constrained environments where access to commercial simulation tools is limited.
PREDIKSI NILAI PEAK PARTICLE VELOCITY (PPV) DENGAN PEMODELAN TEKANAN PELEDAKAN (BLAST LOAD) PADA PROYEK TOL CISUMDAWU
Metode peledakan merupakan metode yang banyak digunakan dalam berbagai bidang industri, seperti industri pertambangan dan industri konstruksi sipil. Peledakan tersebut bertujuan untuk menggali massa batuan dengan ukuran fragmen batuan yang optimum dengan biaya yang minimum. Salah satu dampak negatif dari kegiatan peledakan adalah getaran tanah (ground vibration) yang dihasilkan selama proses peledakan. Studi literatur menyimpulkan bahwa peak particle velocity (PPV) merupakan indeks parameter yang baik untuk mengukur seberapa besar getaran yang dihasilkan dari suatu kegiatan peledakan. Berbagai metode penelitian telah dilakukan dalam memprediksi nilai PPV, salah satunya adalah metode empiris spesifik lokasi (site-specific) yang dikenal dengan persamaan empiris scaled-distance. Persamaan empiris ini tidak dapat digeneralisasi untuk digunakan di lokasi lain. Hal ini terjadi karena parameter spesifik lokasi biasanya berubah ketika kondisi geologi dan pola peledakan berubah. Oleh karena itu, pada penelitian ini digunakan tekanan peledakan sebagai input pada pemodelan numerik dalam memprediksi nilai PPV. Tekanan peledakan yang diberikan menggunakan pemodelan dinamis berupa fungsi peluruhan tekanan (Duvval pressure function). Simulasi satu lubang ledak dilakukan dengan variasi nilai rise time dan juga parameter ???. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai raise time memiliki pengaruh yang signifikan terhadap nilai PPV jika dibandingkan dengan nilai rasio ?/?. Berdasarkan hasil tersebut, disimpulkan bahwa raise time merupakan parameter dominan yang mempengaruhi nilai PPV peledakan. Temuan ini menjadi dasar untuk pengembangan model prediksi PPV yang lebih akurat dengan memperhitungkan variasi raise time dan damping ratio pada simulasi numerik model kondisi aktual. Simulasi numerik dilakukan menggunakan software RS2 (finite element method). Nilai tekanan peledakan kemudian diterapkan pada model numerik sebagai distributed load. Hasil nilai PPV yang diperoleh dari hasil pemodelan numerik kemudian dibandingkan dengan nilai PPV aktual dilapangan.
ANALISIS POTENSI SQUEEZING PADA TEROWONGAN DALAM BERDASARKAN RASIO SUPPORT PRESSURE TERHADAP OVERBURDEN PRESSURE DAN SQUEEZING PRESSURE
Fenomena squeezing umumnya terjadi pada penggalian terowongan dengan kelas massa batuan yang buruk dan kedalaman yang sangat dalam. Squeezing merupakan deformasi besar yang bergantung pada waktu dan terjadi di sekitar perimeter terowongan. Dalam banyak kasus, fenomena ini memberikan tekanan besar yang dapat menyebabkan kerusakan pada penyangga yang telah dipasang. Salah satu cara untuk meminimalkan potensi squeezing adalah dengan menyeimbangkan rasio antara support pressure terhadap overburden pressure serta kekuatan massa batuan terhadap overburden pressure. Batas ini digunakan sebagai acuan untuk menentukan apakah suatu terowongan berpotensi mengalami squeezing atau tidak. Penelitian ini dilakukan dengan mengumpulkan 287 data strain hasil pengukuran konvergensi dan support pressure dari terowongan berpenyangga dalam kondisi squeezing maupun non-squeezing. Pemodelan numerik dilakukan pada 59 terowongan dalam kondisi squeezing dan non-squeezing berdasarkan data literatur dengan menggunakan nilai support pressure aktual guna memperoleh nilai konvergensi pemodelan yang sesuai. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan antara nilai konvergensi numerik dan konvergensi aktual, yang disebabkan oleh tambahan tekanan berupa squeezing pressure. Squeezing pressure dimodelkan dengan menaikkan tegangan horizontal dan vertikal hingga nilai konvergensi numerik sesuai dengan konvergensi aktual. 59 data hasil numerik diplot antara support pressure terhadap overburden pressure dan squeezing pressure dan didapatkan bahwa potensi terjadinya squeezing terjadi ketika nilai rasio support pressure terhadap overburden pressure (????????????????????/????0) adalah 0,2 dan rasio support pressure terhadap squeezing pressure (????????????????????/????????????????????????????????????????) adalah 0,05.
PENGARUH KONFIGURASI PERSENJATAAN TERHADAP KARAKTERISTIK FLUTTER SAYAP PESAWAT TEMPUR
Pesawat tempur dirancang untuk beroperasi pada kecepatan tinggi dan dilengkapi dengan persenjataan yang berpotensi mengubah karakteristik kestabilan aeroelastik struktur pesawat terhadap flutter, sebuah fenomena ketidakstabilan aeroelastik yang dapat menyebabkan kegagalan struktural fatal, khususnya pada sayap. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi dampak variasi jumlah dan posisi pusat gravitasi (CG) persenjataan terhadap karakteristik dinamik dan aeroelastik sayap pesawat tempur. Model sayap semi-span direpresentasikan secara numerik menggunakan Metode Elemen Hingga (FEM), sementara gaya unsteady aerodynamic dimodelkan melalui pendekatan Doublet Lattice Method (DLM). Solusi kecepatan dan frekuensi flutter diperoleh melalui penyelesaian dengan metode p-k. Model yang digunakan telah tervalidasi dengan membandingkan hasil karakteristik modal dan kecepatan flutter terhadap data referensi dari Bae, dkk. (2002) dalam Journal of Aircraft. Hasil studi parametrik menunjukkan bahwa peningkatan jumlah persenjataan dan pergeseran CG menjauhi sumbu elastis secara signifikan mereduksi frekuensi natural sayap dan mempercepat inisiasi flutter. Secara spesifik, konfigurasi tiga senjata yang ditumpuk pada ujung sayap menghasilkan kecepatan flutter terendah yaitu 280 m/s, menunjukkan penurunan 8.20% dibandingkan dengan sayap bersih (305 m/s), mengindikasikan peningkatan risiko ketidakstabilan struktural yang substansial pada konfigurasi tersebut.
PEMODELAN HIDRODINAMIKA 2 DIMENSI PERAIRAN SELATAN NUSA TENGGARA BARAT DAN SELAT ALAS
Perairan selatan Nusa Tenggara Barat (NTB) dan Selat Alas merupakan perairan yang saling berhubungan dan berhadapan dengan Samudra Hindia di selatan dan Laut Flores di utara. Studi ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh pasang surut dan musim terhadap kondisi arus laut di daerah tersebut menggunakan MIKE 21 Flow Model dalam mode barotropik. Simulasi dilakukan dalam 3 skenario, yaitu Desember 2007 untuk validasi model, 1–28 Februari dan 1–31 Juli 2023 untuk menggambarkan kondisi monsun barat dan timur. Temuan studi ini menunjukkan bahwa arus dominan yang terjadi di daerah ini adalah arus pasang surut. Jenis pasang surut yang dominan di wilayah ini adalah campuran cenderung semidiurnal dengan komponen dominan M2. Daerah dengan arus paling kuat adalah di daerah kanal tengah Selat Alas yang kecepatan arusnya dapat mencapai 1,65 m/s dengan arah arus residu ke selatan. Pengaruh angin lebih kuat terjadi pada bulan Juli 2023 yang mewakili monsun timur. Pengaruh tersebut dapat dilihat pada pola arus yang terbentuk di sepanjang pantai selatan Pulau Sumbawa, Pulau Lombok dan di Teluk Cempi. Sedangkan pada daerah yang memiliki kedalaman yang besar pengaruh angin tidak terlalu signifikan namun tetap memengaruhi arah propagasi arus yang terjadi. Selain itu, arah mengalir yang terjadi di perairan selatan NTB menunjukkan kecenderungan sesuai dengan arah angin. Pada saat monsun barat arus cenderung mengarah ke timur hingga tenggara, sedangkan pada saat monsun timur arus cenderung mengarah ke barat hingga barat laut.
PEMODELAN NUMERIK 2D UNTUK MEMPREDIKSI SEBARAN PENCEMAR DI AREA PERAIRAN MUARA TIPUKA, KABUPATEN MIMIKA, PAPUA TENGAH
Wilayah estuari memiliki peran penting sebagai zona penyangga antara sungai dan laut. Muara Tipuka di Kabupaten Mimika, Provinsi Papua Tengah, merupakan salah satu kawasan estuari yang mendukung aktivitas pertambangan. Akibatnya, wilayah ini berpotensi terpapar kontaminasi pencemar seperti pH, ammonia, fosfat, TSS, dan logam Cu terlarut. Pemodelan numerik dua dimensi dengan perangkat lunak MIKE 21 digunakan untuk memprediksi sebaran pencemar di Muara Tipuka. Data primer yang digunakan adalah data batimetri, arus, dan pasang surut, sedangkan data sekunder yang digunakan berupa data angin dan debit sungai. Pemodelan terdiri dari pemodelan hidrodinamika dan pemodelan kualitas air yang dilakukan selama periode 31×24 jam pada bulan Maret 2024. Validasi model dilakukan menggunakan metode Root Mean Square Error (RMSE) dengan membandingkan hasil simulasi terhadap data observasi lapangan. Data yang digunakan berupa pengukuran langsung elevasi muka air dan kecepatan arus laut yang dikumpulkan setiap jam selama bulan Maret 2024. Hasil validasi menunjukkan nilai galat RMSE sebesar 0,14 untuk elevasi muka air. Sementara itu, untuk komponen kecepatan arus, diperoleh nilai RMSE sebesar 0,18 pada arah u (timur–barat) dan 0,01 pada arah v (utara–selatan). Nilai galat yang relatif kecil ini menunjukkan bahwa model memiliki tingkat akurasi yang baik dalam merepresentasikan kondisi hidrodinamika di lapangan. Kecepatan arus maksimum selama transisi dari surut ke pasang tercatat sebesar 0,29 m/s, 0,24 m/s, 0,34 m/s, 0,42 m/s, dan 0,40 m/s, sedangkan selama transisi dari pasang ke surut tercatat sebesar 0,19 m/s, 0,16 m/s, 0,24 m/s, 0,43 m/s, dan 0,41 m/s di titik pemantauan TPK01, TPK02, TPK03, JRM01, dan JRM02. Hasil pemodelan sebaran pencemar menunjukkan bahwa pola penyebaran mengikuti arah pergerakan arus. Rentang pH di masing-masing titik pemantauan adalah 6,97 - 7,01, 6,99 - 7,00, 6,99 - 7,00, 6,99 - 7,00, 6,99 - 7,00. Rentang konsentrasi amonia di masing-masing titik adalah 2,45×10-10 - 0,0004 mg/L, 2,67×10-10 - 4,93×10-5 mg/L, 2,40×10-8 - 1,74×10-4 mg/L, 1,85×10-10 - 3,71×10-4 mg/L, 0 - 1,74×10-4 mg/L. Rentang konsentrasi fosfat 0 - 4,60×10-5 mg/L, 0 - 7,45×10-6 mg/L, 0 - 2,45×10-5 mg/L, 0 - 3,93×10-5 mg/L, 0 - 2,42×10-5 mg/L. Rentang konsentrasi TSS di masingmasing titik pemantauan adalah 1,32×10?? – 6,51 mg/L, 2,7×10?? – 0,12 mg/L, 0,007 – 0,49 mg/L, 9,75×10?? – 1,17 mg/L, dan 6,42×10?¹² – 0,54 mg/L. Rentang konsentrasi Cu terlarut 8,38×10-8 - 0,00183 mg/L, 9,76×10-14 - 0,00019 mg/L, 1,23×10-6 - 0,00065 mg/L, 4,72×10-12 - 0,00036 mg/L, 7,98×10-17 - 0,00026 mg/L di TPK01, TPK02, TPK03, JRM01, dan JRM02. Hasil tersebut berada di bawah ambang batas baku mutu yang ditetapkan dalam Peraturan Pemerintah No. 22 Tahun 2021, Lampiran VIII, untuk kawasan pelabuhan, wisata bahari, dan habitat biota laut. Berdasarkan hasil ini, dapat disimpulkan bahwa limbah aktivitas kawasan industri tidak memberikan kontribusi signifikan terhadap pencemaran di perairan Muara Tipuka.
DISTRIBUSI SPASIAL FLUKS KARBON DIOKSIDA MENGGUNAKAN PEMODELAN BIOGEOKIMIA DI PERAIRAN KARIMUNJAWA DAN SEKITARNYA
Peningkatan konsentrasi rata-rata karbon dioksida (CO?) global akibat emisi gas rumah kaca memengaruhi sistem karbon anorganik di lautan secara signifikan, dengan implikasi besar terhadap nilai fluks CO? antara udara-laut. Meskipun peranan perairan Karimunjawa umumnya dikarakterisasi sebagai sumber CO?, studi ini mengeksplorasi variabilitas fluks CO? dari 1 Januari 2022 hingga 31 Mei 2024 menggunakan MIT General Circulation Model (MITgcm), dengan fokus gaya penggerak biogeokimia dan fisis. Variabilitas biogeokimia di perairan Karimunjawa dan sekitarnya meliputi dissolved inorganic carbon (DIC), total alkalinity (TA), fosfat (PO?³?), dissolved organic phosphate (DOP), oksigen terlarut (O?), fluks CO?, dan tekanan parsial CO? (pCO?). Parameter-parameter ini dianalisis untuk mengetahui peran perairan Karimunjawa sebagai penyerap CO? atau sumber CO?. Perubahan suhu dan pH memengaruhi kesetimbangan karbonat, sementara ketersediaan nutrien mengatur produktivitas primer yang berkontribusi pada konsentrasi DIC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai pCO? atmosfer memiliki pengaruh dominan terhadap perilaku fluks CO?. Pada nilai pCO? atmosfer sebesar 415 ?atm, perairan menunjukkan peran sebagai penyerap CO?, sedangkan pada nilai 390 ?atm, perairan berperan sebagai sumber CO?, dengan nilai fluks berkisar antara 0,3–2,7 mmol/m²/hari; hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya. Temuan ini menekankan sensitivitas perhitungan fluks terhadap pCO? atmosfer dan pentingnya parameterisasi atmosfer yang akurat. Penelitian lebih lanjut dengan data temporal beresolusi tinggi sangat diperlukan untuk memahami kompleksitas dinamika karbon di wilayah ini.
PENGEMBANGAN MODEL SEDERHANA TABRAKAN RANGKAIAN KERETA SKALA PENUH DENGAN MEMPERTIMBANGKAN PEGAS DAN PEREDAM NON-LINEAR PADA BOGIE, COUPLER, DAN ANTI-CLIMBER
Kereta Cepat Merah Putih (KCMP) adalah komponen penting dalam rencana Indonesia untuk membangun jaringan kereta nasional. Salah satu aspek paling penting dalam perancangan KCMP adalah kelaik – tabrakan dari struktur kereta. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model numerik sederhana dari KCMP yang mencakup pegas dan peredam non – linear pada coupler, bogie, dan anti – climber. Penelitian diawali dengan pengembangan model satu gerbong, yang kemudian diintegrasikan untuk membentuk rangkaian kereta yang utuh. Kemudian, model rangkaian KCMP ini akan dikembangkan lebih lanjut dengan memasukkan karakteristik pegas dan peredam non – linear untuk mendapat model yang realistis. Studi parametrik juga dilakukan dengan menyimulasikan tabrakan antara dua carbody identik untuk mengevaluasi efek kekakuan suspensi bogie, coupler, dan anti-climber terhadap performa kelaik – tabrakan kereta. Hasil penelitian menunjukkan bahwa energi impak menurun secara progresif sepanjang rangkaian kereta, seiring menjauhnya dari titik tumbukan. Kemudian ditemukan juga bahwa meskipun kekakuan suspensi bogie memengaruhi pergerakan vertikal roda dan gerbong tanpa memengaruhi perlambatan dan gaya kontak, kekakuan coupler dan anti-climber memiliki pengaruh signifikan pada gaya kontak, pergerakan vertikal roda, dan perlambatan yang dialami kereta.