Perancangan dan Analisa Rangka Mobil Bahan Bakar Etanol Yacaranda dengan Metode Elemen Hingga (FEM)

MUSLIMIN SEPTIANTO, Sugiyanto, S.T., M.Eng

2020 | Tugas Akhir | D4 TEKNIK PENGELOLAAN DAN PERAWATAN ALAT BERAT

Bahan bakar minyak merupakan salah satu sumber energi yang banyak digunakan baik di Indonesia maupun dunia. Namun, bahan bakar minyak merupakan sumberdaya alam yang tidak dapat diperbarui. Sehingga cadangan di dalam bumi semakin berkurang dari tahun ke tahun. Semakain sedikitnya bahan bakar minyak menjadi sebuah permasalahan di berbagai negara termasuk Indonesia. Salah satu yang berpengaruh besar terhadap konsumsi bahan bakar adalah berat kendaraan. Semakin berat suatu kendaraan maka akan membutuhkan energi yang besar untuk menggerakan kendaraan tersebut. Bagian yang berpengaruh signifikan pada berat kendaraan adalah rangka kendaraan. Rangka mobil etanol yacaranda didesain untuk mewujudkan mobil hemat energi dengan rangka yang ringan dan kuat. Menggunakan bahan aluminium 6061 berbentuk hollow square dengan ukuran 2 x 1 inci dan tebal 3 mm, rangka mobil akan didesain dengan menggunakan solidworks 2018. Kemudian dianalisa dengan solidworks simulation untuk diambil beberapa parameter seperti berat, volume, tegangan, defleksi, dan faktor keamanan. Data hasil pengujian menampilkan dari lima desain yang dibuat kemudian dianalisa dengan metode elemen hingga. Analisa tegangan pada kelima desain menunjukan hasil pengujian terbaik pada desain 5 dengan nilai tegangan maksimum sebesar 94,8 MPa sedangkan yield strength sebesar 275 MPa. Kegagalan terjadi pada desain 2 karena tegangan maksimum mencapai 305,9 MPa. Defleksi terkecil yang terjadi adalah 3,6 mm dan terbesar 8,3 mm. Faktor keamanan minimum yang terjadi terkecil adalah 0,9 terdapat pada desain 2 dan terbesar 2,9 terdapat pada desain 5. Beberapa variasi desain akan memberikan pertimbangan untuk memilih desain terbaik yang akan diwujudkan.

Fuel oil is a source of energy that is widely used both in Indonesia and the world. However, fuel oil is a natural resource that cannot be renewed. So that reserves in the earth decreases from year to year. Even the lack of fuel has become a problem in various countries including Indonesia. One of the major influences on fuel consumption is the weight of the vehicle. The heavier a vehicle will require a large amount of energy to move the vehicle. Part that has a significant effect on vehicle weight is the vehicle frame. The yacaranda ethanol car frame is designed to realize energy efficient cars with a lightweight and strong frame. Using aluminum 6061 hollow square shape with a size of 2 x 1 inches and 3 mm thick the car frame will be designed using solidworks 2018. Then analyzed with solidworks simulation to take several parameters such as weight, volume, stress, displacement, and safety factors. The test data displays the results of five designs made then analyzed using the finite element method. Stress analysis on the five designs showed the best test results on design 5 with a maximum stress value of 94,8 MPa while yield strength was 275 MPa. Failure occurred in design 2 because the maximum stress reached 305,9 MPa. The smallest displacement that occurs is 3,6 mm and the largest is 8,3 mm. The minimum factor of safety that occurs the smallest is 0,9 found in design 2 and the biggest 2,9 is in design 5. Some design variations will give consideration to choosing the best design that will be realized.

Kata Kunci : Rangka kendaraan, metode elemen hingga, analisa statis