ANALISIS TEGANGAN STRUKTUR RANGKA KOMPOSIT UNTUK BODI PELINDUNG PENGENDARA SEPEDA MOTOR DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
BUDI HANDOKO, Dr. Ir. Heru Santoso B.R., M.Eng, Ph.D
2014 | Tugas Akhir | TEKNIK MESINSepeda motor merupakan alat transportasi massal murah yang banyak digunakan di Indonesia. Sepeda motor memiliki ukuran yang kecil serta konsumsi bahan bakar yang lebih irit dibandingkan dengan mobil. Namun, sepeda motor tidak dapat melindungi pengendaranya dari hembusan angin, air hujan, dan panas matahari. Bodi pelindung pengendara sepeda motor hadir sebagai alternatif untuk melindungi pengendara sepeda motor. Pada umumnya bodi pelindung pengendara sepeda motor dibuat hanya sebagai bodi tambahan yang ditopang oleh rangka baja. Seiring dengan perkembangan penelitian yang ada, material komposit dapat digunakan sebagai alternatif dari penggunaan baja maupun logam lainnya. Oleh karena itu dilakukan perancangan bodi pelindung pengendara sepeda motor dengan menggunakan material komposit hibrid dengan komposisi E glass/Rami/E-glass. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hasil rancangan bodi pelindung pengendara sepeda motor yang ringan dan kuat. Penelitian dilakukan dengan merancang bodi pelindung pengendara sepeda motor. Hasil rancangan dianalisis dengan metode numerik interaksi fluida struktur (fluid structure interaction) menggunakan software Abaqus 6.13-1. Analisis dilakukan ketika bodi pelindung pengendara sepeda motor dikenai udara dengan kecepatan 16,67 m/s (60 km/jam), 22,22 m/s (80 km/jam), 27,78 m/s (100 km/jam), dan 33,33 m/s (120 km/jam). Hasil analisis menjadi pertimbangan untuk melakukan optimasi untuk mendapatkan bodi pelindung pengendara sepeda motor yang ringan dan kuat. Hasil optimasi menunjukkan rancangan bodi pelindung pengendara sepeda motor cukup kuat dan ringan. Bodi pelindung pengendara sepeda motor memiliki massa sebesar 14 kg. Tegangan maksimum dan displacement maksimum terjadi ketika bodi pelindung pengendara sepeda motor dikenai udara dengan kecepatan 33,33 m/s (120 km/jam). Kenaikan nilai tegangan dan displacement berbanding lurus dengan peningkatan kecepatan udara yang mengenai bodi pelindung pengendara sepeda motor. Tegangan maksimum yang dialami bodi pelindung pengendara sepeda motor adalah 6,768 MPa dengan nilai safety factor minimum sebesar 8,4. Displacement maksimum terjadi pada bagian belakang bodi pelindung pengendara sepeda motor sebesar 0,9760 mm.
Motorcycles are a cheap mass transportation that is widely used in Indonesia. Motorcycle has a small size and fuel consumption more efficient than cars. However, motorcycles are not able to protect the rider from wind, rain, and hot sun. Body protector motorcycle rider comes as an alternative to protect the motorcycle rider. In general, the body protector motorcycle rider made only as an additional body is supported by a steel frame. Along with the development of existing research, the composite material can be used as an alternative to the use of steel and other metals . Therefore, to design body protectormotorcycle rider using hybrid composite materials with compositionE-glass/Rami/E-glass. This study aims to get a design of body protector motorcycle rider that lightweight and strong. The study was conducted by designing a body protector motorcycle rider. The result of the design were analyzed with numerical method of fluid structure interaction using software Abaqus 6.13-1. The analysis was performed when the body protectormotorcycle rider hit the air with velocity of 16.67 m/s (60 km/h), 22.22 m/s (80 km/h), 27.78 m/s (100 km/h), and 33.33 m/s (120 km/h). The results of the analysis become a consideration to perform optimization to get body protectormotorcycle rider that is lightweight and strong. The results of the optimization demonstrate the body protectormotorcycle rider’s design is quite strong and lightweight. Body protector motorcycle rider have a mass of 14 kg. Maximum stress and maximum displacement occur when the body protectormotorcycle riderhit the air with a velocity of 33.33 m/s (120 km/h). The increase in the value of the stressand the displacement is proportional to the increase of air velocity hitting the body protector motorcycle rider. Maximum stress experienced by the body protectormotorcycle rider is 6.768 MPa with a minimum safety factor value8.4. The maximum displacement occurs at the back of the body protector motorcycle rider that is 0.9760 mm.
Kata Kunci : Bodi pelindung pengendara sepeda motor, komposit, metode numerik, interaksi fluida struktur, fluid structure interaction, Abaqus