SIMULASI MODAL ANALYSIS KOWANGAN BERBAHAN BAMBU APUS DENGAN VARIASI KONDISI SLUMPRING

Lawrence Garth Andrie, Dr. Indraswari Kusumaningtyas, S.T., M.Sc.

2026 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Kowangan merupakan komponen resonator pada alat musik bundengan yang berasal dari Wonosobo, Jawa Tengah, Indonesia. Kowangan terbuat dari anyaman bilah bambu apus yang dilapisi slumpring (pelepah buluh bambu) pada sisi luarnya. Penelitian terdahulu mengenai modal analysis kowangan belum menyertakan komponen slumpring, sehingga model yang dihasilkan belum sepenuhnya merepresentasikan kondisi nyata alat musik bundengan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan slumpring terhadap ragam getar dan frekuensi alami kowangan, membandingkan pengaruh kondisi slumpring kering dan basah, serta mengevaluasi kesesuaian hasil simulasi terhadap data eksperimen. Model tiga dimensi kowangan dibuat menggunakan perangkat lunak Autodesk Fusion360 berdasarkan pendekatan seperdelapan bola, dengan dimensi yang disesuaikan dari pengukuran langsung terhadap bundengan di Laboratorium Dinamika, Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada. Simulasi modal analysis dilakukan menggunakan perangkat lunak ANSYS Mechanical dengan metode Finite Element. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan lapisan slumpring tidak mengakibatkan perubahan signifikan pada ragam getar kowangan. Namun, kondisi slumpring berpengaruh signifikan terhadap frekuensi alami. Slumpring kering meningkatkan frekuensi alami pada mode getar 1 hingga 9 akibat dominansi peningkatan kekakuan terhadap penambahan massa, sementara slumpring basah mengakibatkan penurunan frekuensi alami sebesar 28,74% ± 0,64% pada seluruh mode getar dibandingkan dengan kondisi kering. Perbandingan dengan hasil eksperimen menunjukkan bahwa model simulasi masih memerlukan penyempurnaan, terutama pada aspek pemodelan geometri anyaman, sifat material anisotropik, dan kondisi kontak antara kowangan dan slumpring, agar dapat merepresentasikan karakteristik kowangan secara akurat. 

The kowangan is the resonator component of the bundengan, a traditional musical instrument originating from Wonosobo, Central Java, Indonesia. The kowangan is constructed from a woven frame of apus bamboo slats, covered in slumpring (strips of bamboo sheath). Prior studies on the modal analysis of the kowangan, have not incorporated slumpring into the simulation model, limiting the representativeness of existing simulation models. This study aims to determine the effect of slumpring addition on the vibration mode shapes and natural frequencies of kowangan, compare the effects of dry and wet slumpring, and to evaluate the agreement between simulation results and experimental data. A three-dimensional model of the kowangan was constructed using Autodesk Fusion360 based on the one-eighth sphere approximation, with dimensions calibrated through direct measurement of a bundengan instrument at the Laboratorium Dinamika, Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada. Modal analysis simulations were performed using ANSYS Mechanical via the Finite Element Method. Results indicate that the addition of a slumpring layer does not significantly alter the vibration mode shapes of the kowangan. However, slumpring condition substantially affect natural frequencies. Dry slumpring increases natural frequencies across modes 1 through 9 due to a stiffness gain that outweighs the increase in mass, whereas wet slumpring reduces natural frequencies by 28,74% ± 0,64?ross all simulated modes compared to the dry condition. Comparison against experimental data reveals that the simulation model requires further refinement, particularly in the modeling of woven geometry, anisotropic material properties, and contact conditions between the kowangan frame and the slumpring, to more accurately represent the dynamic behavior of the kowangan under real world conditions. 

Kata Kunci : modal analysis, bundengan, kowangan, slumpring, bambu apus, finite element method