Silabus, Analisis Instruksional, GBPP


  • Silabus

    Konsep dasar getaran, getaran dalam prespektif input-sistem-output dengan penjelasan awal dari msing-masing, dengan sistem dengan satu derajat kebebasan, getaran bebas dan getaran paksa. getaran dengan eksitasi harmonik, konsep frekuensi natural. Contoh pemakaian analisis getaran pada masalah sederhana di teknik perkapalan. Eksitasi periodik, deret Fourier dan aplikasinya secara numerik. Getaran dengan banyak derajat kebebasan, mode shapes dan frekuensi natural dari sistem. Contoh-contoh aplikasi dalam bidang teknik perkapalan.

  • Analisis Instruksional

    Sifat instruksional dari mata kuliah ini adalah kombinasi antara kuliah dan tugas (pekerjaan rumah). Kulaih dilakukan tanpa alat bantu visual sehingga kebanyakan mahasiswa kurang memahami arti fisik dari model fisik dan matematis yang diberikan. Ada beberapa pendekatan instruksional yang dilakukan, yaitu:

    1. Tugas dengan Grader dan merupakan prosentase dari nilai evaluasi akhir. Cara ini hanya lebih baik jika ditunjang oleh 'excitement' dari mahasiswa untuk mengembangkan kecakapan dalam memecahkan masalah. Apabila motivasi ini absen, maka tugas tidak lebih dari beban dan tambahan jam orang yang tidak menghasilkan pemahaman baru, karena satu dua oran yang mengerjakan sedangkan lainnya menyalin.
    2. Kombinasi dari point 1, di mana salah satu mahasiswa mengerjakan di depan dilanjutkan dengan diskusi. Cara ini menghasilkan pemahaman lebih baik, akan tetapi terlalu menyita waktu instruksional sehingga materi tidak akan bisa selesai sesuai jadwal.

  • GBPP

    Tujuan Instruksional Umum (TIU):

    Mahasiswa mampu memahami konsep dasar yang kokoh tentang sistem getaran, mampu mengembangkan kemampuan analitis untuk menyelesaikan persoalan getaran sederhana pada kapal dan mampu mengenal persoalan yang lebih kompleks untuk merangsang mahasiswa belajar lebih lanjut.



No. Pokok Bahasan Sub-Pokok Bahasan TIU (Sasaran) Estimasi Waktu Referensi *)
         
1. Pendahuluan
1. Konsep Dasar
  • Mahasiswa mampu menjelaskan baik lisan maupun tulisan tentang prinsip getaran dan hubungan input-sistem-output
2. Sistem Getaran
  • Mahasiswa mampu membedakan sistem getaran dengan sistem lain.
  • Mahasiswa mampu memformulasikan tiga komponen sistem getaran
3. Gaya Eksitasi
  • Menjelaskan dengan kata sendiri lima kelompok gaya displasemen penyebab getaran.
  • Menjelaskan gaya eksitasi sebagai input sistem getaran
4. Respons
  • Menjelaskan pengertian output getaran akibat sistem mendapat eksitasi
  • Menjelaskan pemahaman beberapa respons yang lazim diukur seperti displasemen, kecepatan, percepatan tegangan
   
         
2. Sistem Dengan
Satu DK
1. Getaran Bebas Tanpa Damping
  • Memformulasikan persamaan gerak dengan prinsip keseimbangan
  • Menghitung frekuensi natural
  • Menghitung penyelesaian persamaan gerak dan menjelaskannya secara grafis
2. Getaran Bebas Dengan Damping
  • Memformulasikan persamaan gerak dengan prinsip keseimbangan dengan mengikutkan pengaruh damping
  • Menjelaskan dengan perhitungan perbedaan antara sistem dengan dan tanpa damping, baik untuk frekuensi natural maupun respons
3. Getaran Paksa (Gaya Eksitasi)
  • Membandingkannya dengan getaran bebas
  • Menghitung respons getaran akibat eksitasi harmonik
  • Membuat diagram respons (displasemen tanpa dimensi) terhadap frekuensi
4.Getaran Paksa (Eksitasi Displasemen)
  • Membandingkannya dengan eksitasi gaya
  • Menghitung respons getaran akibat eksitasi displasemen
  • Membuat diagram hubungan antara displasemen dengan frekuensi
   
         
3. Get. Longitudinal
Sistem Propulsi
Poros Pendek
1. Pemodelan dan Parameter Getaran
  • Memformulasikan sistem riil menjadi model fisik yang lebih sederhana, konsep added mass
  • Mengidentifikasikan parameter getaran
2. Eksitasi Sistem Propulsi
  • Menguraikan eksitasi yang dominan untuk sistem propulsi
  • Menjelaskan sumber getaran akibat bekerjanya baling-baling pada wake yang tidak uniform
  • Menjelaskan konsep memperkecil eksitasi baling-baling
3. Perhitungan Getaran
 Pada Kondisi Resonansi
  • Menghitung besarnya getaran maksimum pada frekuensi tertentu dan pada frekuensi resonansi (frekuensi natural)
  • Menjelaskan pengertian dan arti fisik resonansi
  • Menggunakan hasil analisis untuk merencanakan sistem propulsi dengan pertimbangan getaran longitudinal yang minium
4. Pengecekan
terhadap Spesifikasi
  • Menunjukkan minimal tiga spesifikasi tentang kriteria getaran yang berlebihan
  • Menggunakan spesifikasi sebagai alat bantu untuk mendeteksi getaran yang berlebihan
  • Menghitung besaran yang diperlukan agar spesifikasi bisa digunakan
5. Alternatif Penyelesaian
  • Memberi contoh tentang getaran yang berlebihan
  • Membandingkan lima alternatif penyelesaian dengan mengacu pada formula perhitungan amplitudo
  • Memilih alternatif mengubah frekuensi eksitasi dengan mengganti daun baling-baling
  • Menghitung respons pada kondisi kecepatan penuh dan kondisi resonansi
   
         
4. Get. Torsional
Sistem Propulsi
1. Persamaan Gerak
  • Menurunkan persamaan gerak dengan metode keseimbangan untuk sistem torsional
  • Membandingkan komponen getaran torsional dengan getaran aksial
2. Inersia Baling-baling dan Kekakuan Poros
  • Menghitung besarnya inersia baling-baling dengan added mass dan kekakuan poros berbentuk silinder
  • Menghubungkan hasil perhitungan dengan arti fisik sistem sebenarnya
3. Respons
  • Menjelaskan pengertian respons untuk sistem torsional
  • Menghitung besarnya respons torsional dan membandingkannya dengan spesifikasi
   
         
5. Eksitasi Periodik
1. Deret Fourier
  • Menjelaskan pengertian dasar fungsi periodik dan pengertian dasar deret Fourier
  • Menurunkan persamaan untuk menentukan deret Fourier apabila diketahui fungsi periodik dalam bentuk 'closed form' maupun 'open form'
  • Menghitung komponen sinus dan cosinus serta komponen yang konstan
2. Fungsi Ganjil dan Fungsi Genap
  • Menjelaskan perbedaan antara fungsi ganjil, fungsi genap dan fungsi biasa
  • Menggunakan deret Fourier untuk fungsi ganjil dan genap
  • Menghitung komponen sinus dan cosinus saja
3. Perhitungan Numerik
  • Memformulasikan data baik berupa grafik maupun angka menjadi fungsi periodik
  • Menggunakan integral numerik untuk menghitung konstanta, komponen sinus, dan komponen cosinus dalam deret Fourier untuk setiap harmonik dan semua harmonik
4. Respons Getaran Dengan Eksitasi Periodik
  • Menggunakan fungsi periodik sebagai eksitasi bermacam-macam sistem getaran
  • Menghitung respons sistem getaran dengan eksitasi periodik menggunakan deret Fourier
   
         
6. Sistem Dengan
Banyak DK
1. Persamaan Gerak
  • Mengkategorikan sistem getaran sebagai sistem dengan banyak DK
  • Membandingkan sistem tersebut dengan sistem yang mempunyai satu DK
  • Menurunkan persamaan geraknya dengan prinsip keseimbangan
2. Formulasi Matrix
  • Memformulasikan dalam bentuk persamaan matrix dan menyelesaikan persamaan tersebut menggunakan bilangan kompleks
3. Frekuensi Natural dan Mode Shapes
  • Menjelaskan prinsip frekuensi natural dan mode shapes untuk sistem dengan banyak DK
  • Memformulasikannya dalam bentuk persamaan
  • Menggunakan persamaan karakteristik untuk menentukan frekuensi natural dan menghitung mode shapes
  • Menjelaskan dan menggunakan teknik dasar untuk menentukan frekuensi natural dan mode shapes
4. Contoh Aplikasi
  • Menggunakan konsep getaran dengan banyak DK untuk menyelesaikan persoalan getaran longitudinal sistem propulsi poros panjang
   

 

©2002 Jurusan Teknik Perkapalan - ITS