Analisis Kekuatan Efek Modifikasi Dimensi Kapal Berbahan HDPE Menggunakan Metode Elemen Hingga

Adistia, Wika Febrian (2023) Analisis Kekuatan Efek Modifikasi Dimensi Kapal Berbahan HDPE Menggunakan Metode Elemen Hingga. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 04111940000003-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (10MB) | Request a copy

Abstract

Modifikasi kapal dilakukan dalam rangka mengatasi kekurangan yang muncul selama masa operasional kapal atau sesuai permintaan pemilik. Salah satu modifikasi yang umum dilakukan adalah modifikasi panjang kapal. Namun, pengerjaan modifikasi tersebut dapat mempengaruhi kekuatan struktur kapal, khususnya dalam hal kekuatan memanjang kapal dan peningkatan tegangan kapal. Oleh karena itu, penting untuk memperhatikan kekuatan struktur konstruksi kapal saat melakukan modifikasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menginvestigasi pengaruh modifikasi kapal terhadap kekuatan struktur kapal. Penelitian ini menggunakan Kapal Patroli yang terbuat dari material HDPE (High Density Poly Ethylene). Variasi modifikasi dalam penelitian ini adalah kapal patroli dengan panjang 6 m, 16 m, dan 24 m, dibandingkan dengan ukuran awal 10,4 m. Beban yang diterapkan dalam penelitian ini terdiri dari beban statis, dinamis, dan kombinasi dari keduanya. Beban statis diaplikasikan pada pelat geladak dan sisi kapal sesuai dengan perhitungan berdasarkan standar ISO 12215-5 Small Craft -Hull Construction and scantlings- Part 5. Beban dinamis mencakup total bending moment, yang merupakan jumlah dari still water bending moment dan wave bending moment. Still water bending moment didapatkan melalui analisis longitudinal strength, sementara wave bending moment didapatkan melalui analisis hydrodinamics. Kondisi batas yang digunakan dalam penelitian ini adalah "pinned" untuk membatasi pergerakan translasi model dan “fixed“ untuk membatasi seluruh pergerakan translasi dan rotasi model. Metode yang digunakan adalah metode elemen hingga dengan analisis struktural untuk mendapatkan nilai tegangan dan deformasi maksimum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai tegangan maksimum pada model awal sebesar 3,528 MPa untuk beban statis, 1,275 MPa untuk beban dinamis, dan 1,641 MPa untuk beban dinamis dan statis. Pada variasi dengan panjang 6 m, nilai tegangan maksimum adalah 2,283 MPa untuk beban statis, 1,247 MPa untuk beban dinamis, dan 1,731 MPa untuk beban statis dan dinamis. Pada variasi dengan panjang 16 m, nilai tegangan maksimum adalah 5,073 MPa untuk beban statis, 3,322 MPa untuk beban dinamis, dan 8,15 MPa untuk beban statis dan dinamis. Pada variasi dengan panjang 24 m, nilai tegangan maksimum adalah 6,035 MPa untuk beban statis, 7,681 MPa untuk beban dinamis, dan 6,086 MPa untuk beban statis dan dinamis. Setelah dilakukan modifikasi, semua variasi panjang masih memenuhi batas tegangan yang diijinkan, yaitu di bawah 16,5 MPa.
===============================================================================================================================
Ship modification is carried out to address deficiencies that arise during the vessel's operational period or based on the owner's request. One common modification is the extension of the ship's length. However, such modifications can affect the structural strength of the ship, particularly in terms of longitudinal strength and increased stress levels. Therefore, it is crucial to consider the structural integrity of the ship's construction during the modification process. The aim of this study is to investigate the impact of ship modifications on the structural strength. This research focuses on a Patrol Boat made of High-Density Polyethylene (HDPE) material. The variations in this study involve patrol boats with lengths of 6 m, 16 m, and 24 m, compared to the original size of 10,4 m. The applied loads consist of static, dynamic, and combined static-dynamic loads. Static loads are applied to the deck plate and the ship's sides based on calculations following ISO 12215-5 Small Craft - Hull Construction and Scantlings - Part 5. The dynamic loads include the total bending moment, which is the sum of the still water bending moment and wave bending moment. The still water bending moment is obtained through longitudinal strength analysis, while the wave bending moment is obtained through hydrodynamic analysis. The boundary condition utilized in this research is "pinned" to restrict translational movement of the model and “fixed” to restrict all movement of the model whether translational or rotational movement. The Finite Element Method is employed for structural analysis to determine the maximum stress and deformation values. The research findings reveal that the maximum stress values for the original model are 3,528 MPa under static load, 1,275 MPa under dynamic load, and 1,641 MPa under combined static-dynamic load. For the 6 m variation, the maximum stress values are 2,283 MPa under static load, 1,247 MPa under dynamic load, and 1,731 MPa under combined static-dynamic load. The 16 m variation experiences maximum stress values of 5,073 MPa under static load, 3,322 MPa under dynamic load, and 8,15 MPa under combined static-dynamic load. As for the 24 m variation, the maximum stress values are 6,035 MPa under static load, 7,681 MPa under dynamic load, and 6,086 MPa under combined static-dynamic load. Following the modifications, all length variations still comply with the permissible stress limit of below 16,5 MPa.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	modifikasi kapal, beban statis, beban dinamis, metode elemen hingga, tegangan maksimum, deformasi maksimum, dynamic load, finite element method, maximum deformation, maximum stress, ship modifications, static load
Subjects:	V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM156 Naval architecture V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM161 Ships--Hydrodynamics V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM163 Hulls (Naval architecture)
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Naval Architecture and Shipbuilding Engineering > 36201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Wika Febrian Adistia
Date Deposited:	14 Aug 2023 07:42
Last Modified:	14 Aug 2023 07:42
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/102917

Actions (login required)

View Item