MAKALAH

SIFAT-SIFAT SISTEM BERGETAR

Disusun Oleh Kelompok V :

1. Dwi Gusprihardika (13A1009)

2. Viki dian ferdianto(13A1038)

3. Mudhofir(13A1047)

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL JAMBI

2015

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat,

hidayah, kekuatan dan karunia yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat

menyelesaikan makalah yang berjudul :

“Sifat-sifat sistem bergetar”

Penulisan makalah ini untuk memenuhi tugas mata kuliah Getaran Mekanik

Akhir kata, penulis menyadari akan kekurangan, keterbatasan serta kemampuan

sehingga banyak terdapat kekurangan dalam makalah ini. Kritik dan saran pembaca

sangat penulis harapkan untuk koreksi dan perbaikan di kemudian hari. Semoga makalah

ini bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya .

Jambi, Oktober 2015

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

Daftar Isi ....................................................................................................... i

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang................................................................................... 3

1.2 Tujuan................................................................................................ 3

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian teknologi Informasi.......................................................... 4

2.2 Fungsi Teknologi Informasi .............................................................. 4

2.3 Perangkat Teknologi Informasi.......................................................... 7

2.4 Penggunaan Teknologi Informasi dihubungkan dengan Teknik Mesin 10

BAB III PENUTUP

Kesimpulan ................................................................................................... 12

Daftar Pustaka ii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.

Pelat sebagai bahan konstruksi telah banyak digunakan sebagai bahan penopang

struktur seperti lantai dan dinding, penutup struktur pada container, tangki, kapal,

pesawat, jembatan, bangunan, instrument, komponen mesin atau struktur lainnya. Dari

penggunaannya pelat tersebut dapat mengalami pembebanan statis maupun dinamis

yang dapat menyebabkan perubahan bentuk atau deformasi yang mempengaruhi

kestabilan dan kekakuan bahan dari pelat tersebut . Pembebanan dinamis atau harmonic

dapat menimbulkan efek getaran pada pelat. Efek getaran akan menghasilkan atau

disertai oleh situasi yang tidak diinginkan seperti pada tegangan dalam pada besaran

tertentu biasa terjadi dan merusak sistem secara keseluruhan. Namun getaran juga dapat

dimanfaatkan untuk tujuan tertentu yang menghasilkan suatu amplitudo yang cukup

untuk menentukan suatu fungsi dan sistem mekanis.

Getaran yang terjadi pada suatu sistem atau struktur terjadi akibat pembebanan

yang dapat berupa beban berubah-ubah, bolak-balik, beban tiba-tiba, dan beban kaku

(inert). Hal ini perlu dikaji terutama yang berhubungan dengan kestabilan struktur. Salah

satunya adalah mengenai karakteristik bahan baku penopang sistem atau bahan yaitu

massa, kekakuan, dan efek getaran.

Untuk memilih bahan atau sistem yang baik untuk suatu konstruksi sangat

dipengaruhi oleh karakteristik dari bahan tersebut. Salah satu karakteristik bahan yang

berpengaruh terhadap kondisi bahan adalah kekakuan dan faktor redaman. Karena tanpa

mengetahui lebih jauh tentang kekakuan dan faktor redaman suatu bahan atau sistem

yang mengalami beban dinamis tidak dapat dianalisa kualitasnya secara pasti. Kedua

faktor tersebut dapat diuji dengan analisis karakteristik sistem getaran dengan metode

eksperimental. Banyak informasi yang diperoleh dari fungsi transfer ini, diantaranya

adalah untuk mengetahui besar resonansi sistem tersebut.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini yaitu untuk mengetahui apa itu getaran

mekanik dan macam-macamnya, serta upaya untuk mengurangi efek negatif getaran

melalui desain mesin yang baik..

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran

berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak

tersebut. Semua benda yang mempunyai massa dan elastisitas mampu bergetar, jadi

kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (engineering) mengalami getaran sampai

derajat tertentu dan rancangannya biasanya memerlukan pertimbangan sifat osilasinya.

Salah satu tujuan belajar sifat-sifat sistem bergetar adalah mengurangi efek negatif

getaran melalui desain mesin yang baik. Hampir semua alat gerak mempunyai masalah

getaran karena adanya ketidak seimbangan mekanisme, contohnya :

–     Mechanical failures karena material fatigue

–      Getaran dapat mengakibatkan keausan yang lebih cepat

–     Dalam proses manufaktur, getaran dapat menyebatkan hasil akhir   yang buruk

 Selain efek yang merusak, getaran dapat digunakan untuk hal hal yang berguna.

–     Getaran digunakan dalam conveyors getar, mesin cuci, sikat gigi elektrik.

–     Getaran juga digunakan dalam pile driving, vibratory testing of materials.

–     Getaran digunakan untuk menaikan efisiensi dari proses permesinan seperti

casting dan forging.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 GETARAN MEKANIK

Pengertian Getaran.

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran

berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak

tersebut. Semua benda yang mempunyai massa dan elastisitas mampu bergetar, jadi

kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (engineering) mengalami getaran sampai

derajat tertentu dan rancangannya biasanya memerlukan pertimbangan sifat osilasinya.

Pentingnya Belajar Getaran Mekanik

Salah satu tujuan belajar getaran adalah mengurangi efek negatif getaran melalui

desain mesin yang baik. Hampir semua alat gerak mempunyai masalah getaran karena

adanya ketidak seimbangan mekanisme, contohnya :

–     Mechanical failures karena material fatigue

–      Getaran dapat mengakibatkan keausan yang lebih cepat

–     Dalam proses manufaktur, getaran dapat menyebatkan hasil akhir   yang buruk

 Selain efek yang merusak, getaran dapat digunakan untuk hal hal yang berguna.

–     Getaran digunakan dalam conveyors getar, mesin cuci, sikat gigi elektrik.

–     Getaran juga digunakan dalam pile driving, vibratory testing of materials.

–     Getaran digunakan untuk menaikan efisiensi dari proses permesinan seperti casting

dan forging.

Ada dua kelompok getaran yang umum yaitu :

(1). Getaran Bebas.

Getaran bebas terjadi jika sistem berosilasi karena bekerjanya gaya yang ada

dalam sistem itu sendiri (inherent), dan jika ada gaya luas yang bekerja. Sistem yang

bergetar bebas akan bergerak pada satu atau lebih frekuensi naturalnya, yang merupakan

sifat sistem dinamika yang dibentuk oleh distribusi massa dan kekuatannya. Semua

sistem yang memiliki massa dan elastisitas dapat mengalami getaran bebas atau getaran

yang terjadi tanpa rangsangan luar.

Gambar. 2.3 Sistem Pegas – massa dan diagram benda bebas

(2). Getaran Paksa.

Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena rangsangan gaya luar, jika

rangsangan tersebut berosilasi maka sistem dipaksa untuk bergetar pada frekuensi

rangsangan. Jika frekuensi rangsangan sama dengan salah satu frekuensi natural sistem,

maka akan didapat keadaan resonansi dan osilasi besar yang berbahaya mungkin terjadi.

Kerusakan pada struktur besar seperti jembatan, gedung ataupun sayap pesawat terbang,

merupakan kejadian menakutkan yang disebabkan oleh resonansi. Jadi perhitungan

frekuensi natural merupakan hal yang utama.

Gambar 2.4 Getaran paksa dengan peredam

Prinsip D’Alembert

Sebuah alternatif pendekatan untuk mendapatkan persamaan adalah penggunaan Prinsip

D’Alembert yang menyatakan bahwa sebuah sistem dapat dibuat dalam keadaan

keseimbangan dinamis dengan menambahkan sebuah gaya fiktif pada gaya-gaya luar

yang biasanya dikenal sebagai gaya inersia. • Persamaan Differential Gerak Model fisik

dari getaran bebas tanpa redaman dapat dilihat pada gambar dibawah ini: m k x Gambar

2.1: Model Fisik Sistem Getaran Bebas 1 DOF Tanpa Redaman Dimana, x adalah

simpangan m adalah massa k adalah konstanta pegas Untuk mendapatkan model

matematika dari model fisik di atas yaitu dengan dilakukan analisis diagram benda bebas

(FBDA )

Pegas dipasang Seri atau Paralel Pemasangan konstanta pegas ekivalen dari suatu

sistem dapat dilakukan melalui dua cara yaitu paralel (gambar V.5(a)) dan seri (gambar

V.5(b)) Yefri Chan Universitas Darma Persada.

Untuk dua pegas paralel, gaya P yang diperlukan untuk membuat perpindahan

pada satu sistem adalah sebesar perkalian antara perpindahan dengan jumlah kedua

konstanta pegas tersebut, sehingga besar kekakuan pegas total adalah : Atau secara

umum, dapat dirumuskan sebagai berikut : dimana : n adalah jumlah pegas yang

dipasang paralel Sedangkan, untuk dua pegas terpasang seri, gaya P menghasilkan

perpindahan total y dari ujung bebas pada susunan pegas sebesar : Akibatnya, gaya yang

diperlukan untuk membuat satu unit perpindahan (konstanta pegas ekivalen) diberikan

oleh Dengan mensubstitusi y dari persamaan ini ke dalam persamaan V.4, maka

didapatkan nilai kebalikan dari konstanta pegas : Secara umum, konstanta pegas

ekivalen yang terpasang seri Yefri Chan Universitas Darma Persada dimana : n adalah

jumlah pegas terpasang seri.

SISTEM DERAJAT KEBEBASAN TUNGGAL TAK TEREDAM

Umum

Dalam dinamika struktur, jumlah koordinat bebas (

independent coordinates

) diperlukanuntuk menetapkan susunan atau posisi sistem pada setiap saat, yang

berhubungan dengan jumlah derajat kebebasan (

degree of fredom

). Pada umumnya, struktur berkesinambungan (

continuous structure

) mempunyai jumlah derajat kebebasan (

numberof degrees of fredom

) tak berhingga. Namun dengan proses idealisasi atau seleksi, sebuahmodel matematis

yang tepat dapat mereduksi jumlah derajat kebebasan menjadi suatu jumlah diskrit

dan untuk beberapa keadaan dapat menjadi berderajat kebebasan tunggal.Pada gambar

V.1. terlihat beberapa contoh struktur yang dapat dianggap sebagai struktur berderajat

kebebasan satu (

one degree of freedom

) dalam analisis dinamis, yaitu strukturyang dimodelisasikan sebagai sistem dengan

koordinat perpindahan tunggal (singledisplacement coordinate)

 

 

 

Bila dari persamaan-persamaan di atas dapat diukur simpangan dan waktu pada titik

Pdan titik Q, maka dekremen logaritma, faktor redaman, periode getaran teredam,

frekuensigetaran teredam dan frekuensi alami sistem bisa dihitung.Dekremen logaritma

tidak hanya dapat dihitung berdas arkan perbandingan simpangansaja, melainkan juga

berdasarkan perbandingan kecepatan maupun percepatan. Dengan katalain: dekremen

logaritma tetap dapat diukur, baik pada grafik simpangan,

kecepatanmaupungrafik percepatan.Faktor redaman mempunyai batas harga

tertentu, yaitu:

 

Soal Decrement Logaritma

Diketahui SDOF seperti gambar dibawah dengan massa =2 kg, konstanta pegas =200

N/m.Massa sistem ditarik ke bawah kemudian dilepaskan. Setelah mengalami 4 kali

siklusgerakan maka amplitudonya berkurang 80%.

 

a. Tentukan faktor redamannya b. Berapa redaman kritisnyac. Berapa konstanta redaman

sistem tersebutd. Frekuensi pribadi sisteme. Frekuensi sistem saat redaman terpasang

Solusi

Data :k = 200N/mm = 2kgAmplitudo awal = X1 = 100% = 1

 

Amplitudo setelah siklus 4 kali gerakan = X5 = 20% = 0,2