analisa kekuatan material velg sepeda motor jenis casting ... fileanalisa kekuatan material velg...
TRANSCRIPT
Tugas Akhir
Jurusan Teknik MesinFakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember2013
Oleh :
Aldila Ningtyas
2108 100 003
Dosen Pembimbing :
Ir. J. Lubi
Analisa Kekuatan Material Velg Sepeda Motor Jenis Casting Wheel Terhadap Tumbukan
dengan Variasi Kecepatan
Rumusan Masalah
Bagaimana tegangan dan deformasi yang terjadi pada casting
whell jika menabrak lubang di jalan dengan beberapa variasi
kecepatan.
Apakah material casting whell akan mengalami kegagalan jika
menabrak lubang pada beberapa variasi kecepatan.
Batasan Masalah1. Kendaraan yang digunakan adalah sepeda motor Mio Sporty dengan 2
penumpang masing-masing 60 kg.
2. Kendaraan berjalan pada kondisi jalan datar (tidak ada kemiringan jalan).
3. Analisa dilakukan dengan kecepatan 40km/h, 50km/h, 60km/h, 70km/h, 80
km/h, 100km/h dan 120km/h.
4. Efek gaya samping dan gaya angkat akibat angin diabaikan.
5. Analisa gaya hanya dilakukan pada sumbu x dan y.
6. Material casting wheel yang digunakan Alumunium Casting Alloy A356
7. Tekanan ban dalam keadaan normal (28 – 30 psi).
8. Ukuran lubang di jalan diameter 30 cm dengan kedalaman 10 cm.
Tujuan
Mengetahui tegangan dan deformasi yang terjadi pada casting
wheel karena menabrak lubang di jalan pada beberapa variasi
kecepatan.
Menganalisa kegagalan material casting wheel jika menabrak
lubang pada beberapa variasi kecepatan.
ManfaatAgar para pengguna sepeda motor dapat menghindari kecepatan
tinggi pada saat berkendara di jalan yang berlubang.
Sebagai media penelitian dan pengembangan ilmu pengetahuan,
khususnya di bidang otomotif.
Untuk memenuhi kebutuhan manusia dalam berkendara yang aman
dan nyaman.
2.3 Tumbukan
mA (vA)1 + mB (vB)1 = mA (vA)2 + mB (vB)2
Koefisien restitusi
Jenis – jenis tumbukan :
1. Tumbukan elastis
nilai e = 1
2. Tumbukan plastis
nilai e = 0
2.5 Teori Kegagalan
1. Teori Kegagalan Maksimum Shearing Stress (MSST)
2. Teori Kegagalan Distorsion Energy (DET)
σe = [σ12 + σ2
2 – σ1. σ2] ½ ≥ σy
Metodologi- Data spesifikasikendaraan
- Mechanical properties material casting wheel
Mencari koefisienrestitusi ban dengan aspal
Mencari nilaikecepatan
kendaraan setelahtumbukan
Menghitungtegangan pada velg
Menghitung gayadan momen pada
velg dengan prinsiptransmisibilitas
Menghitung gayadan momen pada
ban
Memodelkantegangan dengan
software ansys
Analisa kegagalanmetode MSST dan
DET
Plot grafik σ vs V dan analisa
0
5
10
15
20
25
30
35
40 50 60 70 80 100 120
Tega
nga
n E
kiva
len
Kecepatan
Grafik Kecepatan vs Tegangan Ekivalen
Teg ekivalen perhitungan
Teg ekivalen ansys
Pembahasan Grafik
Kesimpulan
• Semakin tinggi kecepatan yang dihasilkan oleh kendaraan saatmelewati lubang mengakibatkan semakin besar tegangan yang dihasilkan.
• Analisa kegagalan dengan metode Shear Stress Theory menunjukkan sampai dengan kecepatan kendaraan 120 km/jam material casting wheel tidak mengalami kegagalan karena tegangangeser maksimum dibawah tegangan geser yang diijinkan.
• Analisa kegagalan dengan metode Distorsi Energy menunjukkansampai dengan kecepatan kendaraan 120 km/jam material casting wheel tidak mengalami kegagalan karena tegangan ekuivalendibawah tegangan yang diijinkan.
• Dari hasil running ansys dan perhitungan teoritis terjadiperbedaan, hal ini dikarenakan pada proses meshing dan toleransi dari perhitungan, selain itu properties dari material jugaberpengaruh.
Daftar Pustaka
1. Sutantra, I. Nyoman, Teknologi Otomotif, Teknik MesinITS, Surabaya, 1999.
2. Berata,W, Diktat Kuliah:Kekuatan Material Lanjut, Teknik MesinInstitut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, 2006.
3. Hibbeler,R.C. Mekanika TeknikDinamika, PT.Prenhallindo, Jakarta, 1998
4. Juvinall Robert.C, Engineering Considerations of Stress, Strain, and Strength, McGraw-Hill Book Company, New York / St. Louis / San Francisco / Toronto / London / Sydney, 1967.