Analisis Kekuatan Sasis MEVITS (Multipurpose Electric Vehicle ITS) akibat Beban Statis dan Dinamis

Disya, Fairuz (2023) Analisis Kekuatan Sasis MEVITS (Multipurpose Electric Vehicle ITS) akibat Beban Statis dan Dinamis. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007202014-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Multipurpose Electric Vehicle ITS (MEVITS) adalah kendaraan listrik multiguna yang dikembangkan oleh Teknik mesin ITS. MEVITS dikembangkan untuk mewujudkan kendaraan multiguna yang ramah lingkungan dengan menggunakan energi listrik dan memiliki daya motor listrik rata-rata 11,5 kW. Dengan daya motor listrik yang relatif kecil, maka dibutuhkan konstruksi yang ringan dan kuat. Untuk mewujudkannya, digunakan konstruksi sasis dengan tipe space frame. Penggunaan sasis tipe space frame bertujuan untuk mendapatkan efisiensi karena keringanan dan kekuatannya. Akan tetapi kinerja sasis kendaraan ini belum diuji. Kinerja sasis dinilai dari kekuatan dan kekakuannya dengan berat yang cukup. Untuk mengetahuinya perlu dilakukan pembebanan statis dan dinamis.
Penelitian ini menganalisis sasis kendaraan untuk mengetahui respon sasis akibat kedua beban tersebut. Metode yang digunakan adalah elemen hingga dengan software ANSYS. Beban statis yang diterapkan adalah beban dari berat komponen kendaraan yaitu mesin dan transmisi, baterai, penumpang, dan muatan. Uji kekakuan torsional juga dilakukan untuk mengetahui ketahanannya dalam menahan deformasi sudut. Hasil dari simulasi pembebanan statis adalah tegangan, deformasi, factor of safety, dan kekakuan torsional. Analisis dinamis dilakukan dengan analisis modal untuk mengetahui mode getar dan frekuensi natural kendaraan. Analisis getaran acak dilakukan untuk mengetahui umur fatigue sasis akibat pembebanan dinamis dari kekasaran permukaan jalan. Kekasaran permukaan jalan yang digunakan berdasarkan ISO 8608. Simulasi dilakukan dengan variasi tiga material berbeda yaitu low carbon steel yang merupakan material yang digunakan sasis MEVITS saat ini, AISI 1020, dan AISI 4130. Hasil dari simulasi tersebut dibandingkan untuk mengetahui material yang terbaik untuk kerangka sasis MEVITS.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa material AISI 4130 memiliki kinerja terbaik dalam berbagai pembebanan yang diuji, termasuk beban statis massa komponen, pembebanan torsional, analisis modal, dan getaran acak. Material ini menunjukkan faktor keamanan yang paling tinggi dalam pembebanan statis dengan massa komponen , kekakuan torsional yang tertinggi dalam pembebanan torsional, dan frekuensi natural tertinggi di antara semua material yang diuji. Selain itu, dalam pembebanan getaran acak, material AISI 4130 menunjukkan umur fatigue yang sama dengan material AISI 1020 dan lebih lama Dari pada material low carbon steel. Berdasarkan temuan ini, dapat disimpulkan bahwa material AISI 4130 adalah pilihan terbaik sebagai material sasis spaceframe untuk MEVITS.
======================================================================================================================================
Multipurpose Electric Vehicle ITS (MEVITS) is an environmentally friendly electric vehicle developed by ITS Mechanical Engineering. It features an average electric motor power of 11.5 kW, requiring a lightweight yet strong chassis. To achieve this, a space frame type chassis was adopted for efficiency through a combination of lightness and strength. However, the performance of this chassis has not been tested yet. Its evaluation focuses on strength, rigidity, and weight-carrying ability, which will be assessed through static and dynamic loading tests. Conducting these tests ensures the vehicle's structural integrity and reliability, contributing to the development of a safe and efficient MEVITS.
This study aims to analyze the response of the vehicle chassis to both static and dynamic loads. The method used is finite element analysis using ANSYS software. The static load applied includes the weight of various vehicle components, such as the engine, transmission, battery, passengers, and cargo. Additionally, a torsional stiffness test was conducted to assess its ability to resist angular deformation. The simulation of static loading provides data of stress, deformation, factor of safety, and torsional stiffness. For dynamic analysis, modal analysis was employed to identify the vehicle's vibration mode and natural frequency. Furthermore, random vibration analysis was carried out to evaluate the chassis’ fatigue life due to dynamic loading from road surface roughness, following ISO 8608 standards. The simulation considered three different materials: low carbon steel (the current material used in the MEVITS chassis), AISI 1020, and AISI 4130. By comparing the results of the simulation, the optimal material for the MEVITS chassis frame can be determined.
The results of this study indicate that the AISI 4130 material has the best performance under various loads tested, including mass component static loads, torsional loads, modal analysis, and random vibrations. This material shows the highest factor of safety under static loading with component mass, the highest torsional stiffness under torsional loading, and the highest natural frequency among all tested materials. In addition, under random vibration loading, AISI 4130 material exhibits the same fatigue life as AISI 1020 material and longer fatigue life than low carbon steel material. Based on these findings, it can be concluded that AISI 4130 material is the best choice as spaceframe chassis material for MEVITS.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	elemen hingga, frekuensi natural, getaran Acak, kekakuan torsional, power spectral density,finite element, natural frequency, power spectral density, random vibration, torsional stiffness.
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL220 Electric vehicles and their batteries, etc.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Fairuz Disya
Date Deposited:	07 Aug 2023 03:50
Last Modified:	07 Aug 2023 03:50
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/103627

Actions (login required)

View Item