its paper 25881 2107100161 presentation
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
1/50
SIDANG TUGA
ANALISA STRUKTUR RANGKA SEPDENGAN MENGGUNAKAN
ELEMEN
Andra Berlianto (2107 100 161)
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
2/50
Abstrak
Kekuatan rangka merupakan hal utama yang harus dipedalam perancangan sepeda
Penelitian dilakukan dengan membandingkan kontur disttegangan dan deformed shape pada setiap rangka
Hasil penelitian menunjukkan ada pengaruh perubahan tube dan seat tube terhadap distribusi tegangan dan defshape pada setiap rangka
Rangka terbaik (nilai tegangan relatif lebih kecil dan meadalah rangka normal dan rangka modifikasi 5
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
3/50
Latar Belakang
Sepeda merupakan salah satu alat transportasi yang populer,praktis, dan ramah lingkungan
Sepeda fixie merupakan salah satu jenis sepeda yang popule
mendapat perhatian di kalangan masyarakat, terutama anak
Kekuatan komponen (terutama rangka) merupakan faktor pen
keberhasilan suatu perancangan (sepeda) selain ergonomi dan
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
4/50
Perumusan Masalah
Titik berat penelitian ini adalah pengaruh perubahan geometrdistribusi tegangan dan deformed shape pada rangka sepeda
pembebanan yang sama
Perubahan geometri dari rangka akan mempengaruhi kontur d
tegangan dan deformed shape pada rangka
Pengukuran beban dari massa pengendara pada titik kontak mpembebanan pada software Finite Element Analysis (FEA)
Geometri normal rangka sepeda (yang dijadikan acuan peng
menjadi baseline pada penelitian ini
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
5/50
Tujuan Penelitian
Mengetahui pengaruh variasi perubahan grangka terhadap distribusi tegangan dan d
shape yang terjadi pada rangka sepeda
Menghasilkan referensi bagi analis yang tepada perancangan rangka sepeda dan me
elemen hingga
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
6/50
Batasan Masalah
Kondisi pembebanan pada rangka adalah pembebanan statis (ko Postur tubuh pengendara yang digunakan dalam penelitian ini ad
tubuh orang Indonesia yang umum
Posisi pengendara pada penelitian ini adalah posisi pengendaraa
dengan asumsi pembebanan yang simetris
Sambungan las setiap joint dianggap sempurna dan satu kesatuayang sama dengan rangka
Jenis rangka sepeda yang digunakan pada pengukuran adalah s
Perangkat lunak FEA yang digunakan dalam penelitian ini adalah
ANSYS/Mechanical APDL Ver 12.0
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
7/50
Tegangan
Tegangan reaksi body gaya internal per material melawan beban yang diaplikasikan
FiniteElementMethod
Displacement Regan
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
8/50
Teori kegagalan
MSST (Maximum Shear Stress Theory) T
DET (Distorsion Energy Theory) Von Mise
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
9/50
Elemen Shell 8 Node
Elemen khusus untuk model struktur yang relatif tipis Terdiri dari 8 node untuk setiap elemen
Setiap node memiliki 5 derajat kebebasan
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
10/50
ANSYS Mechanical
Fungsi umum:
Membangun model / import CAD
Mengaplikasikan beban operasional
Mengaplikasikan boundary condition
Mengetahui respon fisik
Optimasi dan perbaikan desain Melakukan tes prototype
•Menentukan elemen,
real constant, danmaterial•Modeling•Meshing
Preprocessor(PREP7)
•Menentukanconstrain (BC’s)
•Mengaplikasikanbeban
Solution
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
11/50
Titik Pengambilan Data
Batang kemudi (simetri)
Saddle
Pedal (simetri)
Perubahan geometri rangka tidak mengubah lokasi titik pengukur
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
12/50
Perlengkapan yang digunakan
Satu set meja (disesuaikan dengan geometri
Tiga unit timbangan badan
Tiga unit timbangan tepung
Tiga unit luncuran
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
13/50
Perlengkapan yang digunakan
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
14/50
Ilustrasi Pengambilan Data
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
15/50
Bagian-bagian (komponen) dari Rangka
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
16/50
Variasi Geometri Rangka
Rangka Normal Rangka Modifikasi 1
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
17/50
Variasi Geometri Rangka
Rangka Modifikasi 2 Rangka Modifikasi 3
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
18/50
Variasi Geometri Rangka
Rangka Modifikasi 4 Rangka Modifikasi 5
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
19/50
Variasi Geometri Rangka
Rangka Modifikasi 6 Rangka Modifikasi 7
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
20/50
Daerah Pengamatan
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
21/50
Prosedur Penelitian
Mengumpulkaninformasi
tentang sepedafixie
Menyusunperlengkapansesuai dengan
geometri sepedayang dimodelkan
Mengukurdata massapengendara
Mencatat datadan
menghitungprosentasetiap titik
pengukuran
Memodelkanrangka
sepeda padasoftware CAD
Melakukananalisa padasoftware FEAuntuk semua
model
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
22/50
Distribusi massa pengendara
No Tangan (x)
(kg)
Tangan (y)
(kg)
Badan (x)
(kg)
Badan (y)
(kg)
Kaki (x)
(kg)
1 -2.09 -6 2.25 -29 0.8
2 -2.2 -6 2.8 -29 1.04
3 -2.1 -6 1.9 -29 1.05
… … … … … …
12 -2.2 -6 2.75 -30 0.8
Rata² -2.0792 -6 2.1917 -28.8333 0.9517
Std dev 0.1054 0 0.2465 0.7177 0.2018
% Total 3.923 11.3208 4.1352 54.4025 1.7956
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
23/50
Pembebanan pada Rangka
F1X : komponen gaya horizontal (tangan)
F1Y : komponen gaya vertikal (tangan)
F2X : komponen gaya horizontal (badan)
F2Y : komponen gaya vertikal (badan)
F3X : komponen gaya horizontal (kaki)
F3Y : komponen gaya vertikal (kaki)
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
24/50
Pembebanan pada Rangka
Berat
Pengendara
= 65 kg
Satuan gaya
dalamNewton
Tangan Badan F1X F1Y F2X F2Y F3X
25.006 72.162 26.359 346.779 11.44
Boundary Conditions (Constrain)
•Pada ujung fork:
•Pada drop outs:
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
25/50
Contoh Kontur Distribusi Tegangan Ekuivalen (Von Mises) Pada Ran
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
26/50
Contoh Kontur Distribusi Tegangan Geser XY pada Rangka Norma
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
27/50
Contoh Kontur Distribusi Tegangan Geser YZ pada Rangka Norma
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
28/50
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
29/50
Contoh Kontur Displacement pada Rangka Norm
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
30/50
Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Seat Stays Perta
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
31/50
Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Seat Stays Ked
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
32/50
Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Top Tube Pertam
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
33/50
Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Top Tube Kedua
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
34/50
Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Top Tube Ketiga
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
35/50
Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Top Tube Keem
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
36/50
Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Seat Stays Perta
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
37/50
Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Seat Stays Kedu
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
38/50
Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Top Tube Pertam
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
39/50
Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Top Tube Kedua
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
40/50
Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Top Tube Ketiga
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
41/50
Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Top Tube Keemp
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
42/50
Komparasi Displacement (Posisi Seat Stays Pertama)
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
43/50
Komparasi Displacement (Posisi Seat Stays Kedua)
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
44/50
Komparasi Displacement (Posisi Top Tube Pertama)
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
45/50
Komparasi Displacement (Posisi Top Tube Kedua)
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
46/50
Komparasi Displacement (Posisi Top Tube Ketiga)
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
47/50
Komparasi Displacement (Posisi Top Tube Keempat)
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
48/50
S
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
49/50
Saran
Penelitian tentang tegangan yang terjadi pad
batang kemudi yang bervariasi
Penelitian tentang tegangan yang terjadi untu
modifikasi desain yang lain (tipe rangka, pena
batang, lengkungan, dan sebagainya) Penelitian tentang tegangan yang terjadi untu
pengendara yang meninggalkan saddle (berd
-
8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation
50/50
Mohon Kritik dan Saran
TERIMA