Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAK

Fatigue Design Analysis pada Struktur Kapal merupakan hal yang cukup baru di dunia Enjiniring Perkapalan. Struktur Kapal yang sangat rumit dan sangat detail membutuhkan ketelitian yang tinggi untuk menghitung kekuatan strukturnya, lebih-lebih menghitung bagian per bagian strukturnya. Dengan menggunakan metode Finite Element penghitungan umur kelelahan kapal dapat dilakukan dengan lebih mudah, cepat dan akurat. Di samping itu, tidak hanya mencari nilai umur kelelahan kapal akan tetapi Finite Element dapat melakukan analisa frekuensi natural dari struktur, respon harmonik dari beban harmonik sinusoidal dan getaran acak dari beban yang acak.

Faktor utama yang mempengaruhi umur kelelahan kapal dibagi menjadi 3 kategori besar, yaitu beban statik, beban dinamik dan tekanan hidrostatik. Beban statik berasal dari muatan kapal, beban dinamik berasal dari gelombang laut, tekanan hidrostatik berasal dari kedalaman laut. Penghitungan beban dinamik dilakukan dengan menggunakan simplifikasi dan distribusi normal. Umur kelelahan kapal didapat sebesar 49 tahun dengan equivalent alternating stress von-misses terbesar terdapat pada Plate 5 mm sebesar 31,23 Mpa. Umur kelelahan kapal didapat dari bagian yang mengalami tegangan terbesar ketiga. Hal ini disebabkan oleh faktor material, bentuk, luas, permukaan dan produksi material. Frekuensi yang harus dihindari kapal ketika beroperasi adalah 50-90 Hz.

---

ABSTRACT

Fatigue Design Analysis on ship‟s structure is relatively new in Marine engineering. The ship structures is so complicated and details, that makes analyzing ship structures is so hard and take so much time. Using Finite Element for Fatigue Design Analysis makes the analysis easier, faster and more accurate. Beside that, not only doing the Fatigue Design Analysis but Finite element also can analyze the harmonic response of the structure from sinusoidal load and random vibration from random load.

The main factor affecting the life of a ship divided by three catgeories, Static Load, Dynamic Load and Hidrostatic Pressure. Static load caused by cargo load, dynamic load caused by sea wave and hidrostatic pressure caused by the depth of the sea. Dynamic load calculated using simplification and Gaussian distribution. The final result of the ship‟s life is 49 years with the biggest equivalent alternating stress von-misses in Plate 5 mm and the amount of equivalent alternating stress von-misses is 31,23 Mpa. Frequency that the ships must be avoided when the ship is in operation is 50-90 Hz.

"

"Di era modern ini, material komposit telah banyak digunakan dalam berbagai keperluan industri, termasuk otomotif, aviasi, hingga kebutuhan struktural. Penggunaan material komposit dinilai memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan material konvensional seperti logam dan kayu, terutama karena sifatnya yang memiliki nilai strength to weight ratio yang tinggi, tahan terhadap temperatur tinggi, dan sifatnya yang bisa dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan. Salah satu kelemahan dari material komposit adalah rendahnya ketahanan material terhadap beban impak yang relatif besar, terlebih lagi jika pembebanan impak tersebut dilakukan secara berulang untuk jumlah siklus yang cukup banyak. Saat ini belum ada standar, baik untuk prosedur maupun rancangan alat uji, yang membahas tentang pengujian impak dan fatik secara sekaligus untuk suatu spesimen material komposit. Oleh karena itu, perancangan alat uji impak dan fatik dalam kecepatan rendah dilakukan untuk memperoleh energi impak dalam jangkauan 1 hingga 10 Joule dengan jumlah siklus sebanyak 12000 siklus setiap satu jam. Dari perhitungan perancangan sistem linear, diperoleh besar kecepatan impaktor saat menumbuk material harus mencapai 1,87 m/s, yang bisa diperoleh dengan radius crank throw sebesar 110 mm.

---

In this modern era, composite materials are oftenly used for a lot of industrial needs, including automotive, aviation, and structural. Composite materials are used for their advantages instead of using conventional materials, such as steel ana wood, mainly because of their mechanical properties having high strength-to-weight ratio, high temperature resistance, and modifiable for any different needs. Composite materials have one considerable weakness, they have low resistance to relatively high impact loads. Moreover, a cyclic impact load for a long duration would have worse effect to the material. There are no standards for both testing procedures and testing machine design for composite material based impact and fatigue testing in a single machine. For that reason, an impact-fatigue testing machine is designed to provide impact energy in a range of 1 to 10 Joules with 12000 cycles every hour. From design calculation of the linear system, the impactor needs to collide with the specimen in 1,87 m/s velocity, which can be produced with a 110-mm crank throw radius."

"Kekuatan sambungan las sangat dipengaruhi oleh kualitas pengelasan. Pengelasan yang terdapat cacat seperti porositas dapat menurunkan kekuatan fatik hingga sepertiga kekuatan fatik. Rancangan awal side frame rangka bogie monorel UTM 125NG lebih banyak menggunakan sambungan pengelasan dibandingkan menggunakan sambungan baut. Oleh karena itu diperlukan perancangan dan mengembangan bogie monorel dengan meminimalkan sambungan pengelasan dan memaksimalkan sambungan baut agar dapat beroperasi lebih baik. Penelitian ini difokuskan pada dudukan axle spindle, yaitu meneliti kekuatan dudukan axle spindle terhadap pembebanan dinamik. Untuk mendapatkan hasil pembebanan dinamik, digunakan perangkat lunak SimWise 4D. Data pembebanan dinamik tersebut di filter menggunakan perangkat lunak NumXL. Data yang telah di filter menjadi parameter masukan pembebanan pada model untuk dilakukan estimasi umur fatik dengan menggunakan perangkat lunak ANSYS.

---

The strength of welded joints is strongly influenced by the quality of the welding. Welding defects such as porosity can decrease fatigue strength. Preliminary design of the side frame of monorail bogie UTM 125NG used more welding joints than bolt joints. Therefore, it is necessary to design and develop monorail bogie by minimize welding joints and maximize the bolt joint in order to operate better. This research focused on the axle spindle mounting, which studied of the axle spindle mounting strength characteristics against dynamic load. To obtain dynamic load, SimWise 4D software was used. Those dynamic load data was filtered by NumXL software. The result of filtered data as input for work model load to estimate fatigue life by using ANSYS software."

"Metode sambungan pada desain dudukan pin bolster bogie monorel UTM 125NG menggunakan welding joint dan dari hasil analisa fatik (dengan menggunakan bantuan software Ansys) didapatkan umur komponen kurang dari 106 cycles.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan kekuatan dari model dudukan Pin Bolster pada struktur bogie monorel UTM 125NG, sehingga dapat memperpanjang fatigue life dari model dudukan pin bolster.Hasil pengujian dinamik mendapatkan data load history yang akan digunakan sebagai input untuk melakukan analisa tegangan. Faktor koreksi terhadap kekuatan fatik terdiri efek dari kondisi pembebanan (CL), dimensi (CD) dan kekasaran permukaan (CS). Pembebanan yang terjadi pada dudukan pin bolster bogie monorel adalah beban bending bolak-balik, sehingga didapatkan CL = 1,0. Sedangkan efek ukuran (CD) didapatkan 1,0 untuk D ≤ 0,4 in dan CS untuk kondisi material hot-rolled didapatkan sebesar 0,62 (SM490B), 0,48 (AISI1060) dan 0,55 (S45C).Berdasarkan analisa fatik didapatkan bahwa perbaikan metode sambungan pada desain dudukan pin bolster bogie monorel UTM 125NG dengan meminimalkan welding joint dan mengganti menggunakan mechanical joint dapat meningkatkan umur fatik dari dudukan pin bolster tersebut. Umur fatik minimum untuk pin bolster lama sebesar 5,5365 x 105 siklus. Umur fatik untuk pin bolster model 2 dan model 3 mencapai 1 x 108 siklus.

---

A connection method of the design of the pin bolster base of UTM 125NG monorail bogie using welding joints and the result of fatigue analysis (by using Ansys-software) find the component fatigue life is less than 106 cycles. The purpose of this research is to increase the fatigue strength of monorail bogie pin bolster base structure, so that it can extend the fatigue life of the base of pin bolster.

The results of dynamic testing obtain data load history that will be used as input to do the stress analysis. Correction factors of fatigue strength are the effect of the condition of the imposition (CL), dimensions (CD) and surface roughness (CS). The loads that occurs on the pin bolster bogie monorail holder is alternating bending loads, so that is obtained CL = 1,0. While the effect size (CD) obtained 1.0 to D ≤ 0,4 in and CS to a condition of hot-rolled material obtained by 0.62 (SM490B), 0,48 (AISI1060) and 0.55 (S45C).

Based on fatigue analysis, it is found that the repair of connection method on the design of monorail bogie pin bolster base by minimizing welding joint and replace it using mechanical joint can increase the fatigue life of the base of pin bolster. Minimum fatigue life of the model 1 pin bolster is 5,5365 x 105 cycles, while the minimum fatigue life of model 2 and model 3 are 1 x 108 cycles."

"Describes how mechanical material behavior relates to the design of structural machine components. Emphasizes fatique and failure behavior using engineering models that have been developed to predict, in advance of service, acceptable fatique and other durability-related lifetimes."