Rancang Bangun Sayap UAV Dihedral 5º dan Tip Twist -2º 3D Printing Menggunakan Infill Pattern Grid Dengan Variasi Tebal dan Panjang Sisi

Salsa, Apringga Bima Putra (2023) Rancang Bangun Sayap UAV Dihedral 5º dan Tip Twist -2º 3D Printing Menggunakan Infill Pattern Grid Dengan Variasi Tebal dan Panjang Sisi. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000130_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (15MB) | Request a copy

Abstract

Perkembangan teknologi Unmanned Aerial Vehicle sangat pesat dan dapat dengan mudah diimplementasikan pada banyak bidang. Penelitian optimasi sayap UAV sudah banyak dilakukan seperti penelitian yang menghasilkan sayap dengan dihedral 5˚ dan tip twist -2˚. Penelitian ini melanjutkan penelitian sebelumnya dimana dengan mengimplementasikan teknologi additive manufacturing fused deposition modelling sebagai media dalam prototyping sayap UAV. Sayap UAV akan ditambahakan dengan infill pattern Grid menggunakan software CAD SOLIDWORK 2019 dengan variasi tebal infill dan panjang sisi dari grid pattern untuk mendapatkan struktur yang ringan dengan kekuatan yang aman pada saat pesawat mengudara. Untuk mengetahui apakah struktur sayap akan mampu menahan tekanan yang terjadi dilakukan pengujian dengan simulasi pada ANSYS WORKBENCH 21 R2. Kemudian struktur sayap dipilih dan dicetak dengan 3D printing FDM. Proses printing diawali dengan penyesuaian dengan software slicer yaitu Ultimaker Cura untuk mendapatkan G-code untuk diinput pada mesin 3D print ANYCUBIC CHIRON. Sayap yang telah selesai dicetak akan dirakit dengan UAV dan dilakukan pengujian terbang. Hasil simulasi static structural dengan menggunakan ANSYS WORKBENCH 21 R2 menunjukkan bahwa semua variasi struktur sayap mengalami tegangan yang jauh di bawah batas tegangan izin dengan safety factor sebesar 2.5. Sayap terpilih dengan massa paling ringan dan aman yaitu pada tebal infill 0.4mm dan panjang sisi 50mm. Hasil dari proses pencetakan 3D Print menunjukan kesesuaian dimensi yang baik dengan selisih dimensi yang terjadi pada seluruh bagian masih dibawah 1%. Perbedaan hasil dimensi ini dapat disebabkan oleh shrinkage dari material dan permasalahan desain dari komponen. Hal ini dapat ditanggulangi dengan mengatur parameter printing yang lebih sesuai dan juga perbaikan desain struktur. Setelah dirakit dengan semua komponen, didapatkan massa sayap 268 gram dan massa UAV keseluruhan 1396 gram. Pengujian terbang dilakukan dengan manual dikarenakan kegagalan komponen untuk mengaktifkan mode semi-auto. Setelah dilakukan pengujian terbang sebanyak dua kali didapatkan bahwa pesawat mampu untuk take off namun gagal mempertahankan gaya angkat pada saat cruising.
=================================================================================================================================
The development of Unmanned Aerial Vehicle technology is very rapid and can be easily implemented in many fields. Many UAV wing optimization studies have been conducted such as research that produced wings with dihedral 5˚ and tip twist -2˚. This research continues the previous research by implementing additive manufacturing fused deposition modeling technology as a medium in UAV wing prototyping. The UAV wing will be added with Grid pattern infill using SOLIDWORK 2019 CAD software with variations in infill thickness and side length of the grid pattern to obtain a lightweight structure with safe strength when the aircraft is in the air. To find out whether the wing structure will be able to withstand the pressure that occurs, testing is carried out with simulations on ANSYS WORKBENCH 21 R2. Then the wing structure was selected and printed with FDM 3D printing. The printing process begins with adjustments to the slicer software, Ultimaker Cura, to get the G-code to be inputted on the ANYCUBIC CHIRON 3D printing machine. The wing that has been printed will be assembled with the UAV and carried out flight testing. The results of static structural simulations using ANSYS WORKBENCH 21 R2 show that all variations of the wing structure experience stresses that are far below the allowable stress limit with a safety factor of 2.5. The selected wing with the lightest and safest mass is at 0.4mm infill thickness and 50mm side length. The results of the 3D printing process show good dimensional conformity with dimensional differences that occur in all parts still below 1%. The difference in dimensional results can be caused by shrinkage of the material and design problems of the component. This can be overcome by setting more appropriate printing parameters and also improving the structural design. After assembling all components, the wing mass was 268 grams and the overall UAV mass was 1396 grams. Flight testing was carried out manually due to component failure to activate semi-auto mode. After two flight tests, it was found that the aircraft was able to take off but failed to maintain lift during cruising.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	UAV, Dihedral, Fused Deposition Modelling, Infill Pattern, Grid
Subjects:	T Technology > TS Manufactures > TS170 New products. Product Development T Technology > TS Manufactures > TS171 Product design T Technology > TS Manufactures > TS176 Manufacturing engineering. Process engineering (Including manufacturing planning, production planning) U Military Science > UG1242 Drone aircraft--Control systems. (unmanned vehicle)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Apringga Bima Putra Salsa
Date Deposited:	09 Aug 2023 01:29
Last Modified:	09 Aug 2023 01:29
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/103147

Actions (login required)

View Item