its paper 25881 2107100161 presentation

8/16/2019 ITS Paper 25881 2107100161 Presentation

1/50

SIDANG TUGA

ANALISA STRUKTUR RANGKA SEPDENGAN MENGGUNAKAN

ELEMEN

Andra Berlianto (2107 100 161)


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


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


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


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


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


7/50

Tegangan

Tegangan reaksi body gaya internal per material melawan beban yang diaplikasikan

FiniteElementMethod

Displacement Regan


8/50

Teori kegagalan

MSST (Maximum Shear Stress Theory) T

DET (Distorsion Energy Theory) Von Mise


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


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


11/50

Titik Pengambilan Data

Batang kemudi (simetri)

Saddle

Pedal (simetri)

Perubahan geometri rangka tidak mengubah lokasi titik pengukur


12/50

Perlengkapan yang digunakan

Satu set meja (disesuaikan dengan geometri

Tiga unit timbangan badan

Tiga unit timbangan tepung

Tiga unit luncuran


13/50

Perlengkapan yang digunakan


14/50

Ilustrasi Pengambilan Data


15/50

Bagian-bagian (komponen) dari Rangka


16/50

Variasi Geometri Rangka

Rangka Normal Rangka Modifikasi 1


17/50


Rangka Modifikasi 2 Rangka Modifikasi 3


18/50




19/50




20/50

Daerah Pengamatan


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


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


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)


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:


25/50

Contoh Kontur Distribusi Tegangan Ekuivalen (Von Mises) Pada Ran


26/50

Contoh Kontur Distribusi Tegangan Geser XY pada Rangka Norma


27/50

Contoh Kontur Distribusi Tegangan Geser YZ pada Rangka Norma


28/50


29/50

Contoh Kontur Displacement pada Rangka Norm


30/50

Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Seat Stays Perta


31/50

Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Seat Stays Ked


32/50

Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Top Tube Pertam


33/50

Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Top Tube Kedua


34/50

Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Top Tube Ketiga


35/50

Komparasi Tegangan Von Mises (Posisi Top Tube Keem


36/50

Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Seat Stays Perta


37/50

Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Seat Stays Kedu


38/50

Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Top Tube Pertam


39/50

Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Top Tube Kedua


40/50

Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Top Tube Ketiga


41/50

Komparasi Tegangan Geser XY (Posisi Top Tube Keemp


42/50

Komparasi Displacement (Posisi Seat Stays Pertama)


43/50

Komparasi Displacement (Posisi Seat Stays Kedua)


44/50

Komparasi Displacement (Posisi Top Tube Pertama)


45/50

Komparasi Displacement (Posisi Top Tube Kedua)


46/50

Komparasi Displacement (Posisi Top Tube Ketiga)


47/50

Komparasi Displacement (Posisi Top Tube Keempat)


48/50

S


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


50/50

Mohon Kritik dan Saran

TERIMA

its paper 25881 2107100161 presentation

Documents