Analisis Kekuatan Sasis Mobil Listrik Dua Penumpang Akibat Beban Statis dan Dinamis

Zilmi, Muhamad Nizar (2024) Analisis Kekuatan Sasis Mobil Listrik Dua Penumpang Akibat Beban Statis dan Dinamis. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007212001-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Struktur sasis merupakan bagian terpenting dan kompleks pada mobil. Sasis berfungsi menopang beban dari pengemudi, kargo, dan komponen pendukung. Struktur sasis akan mempengaruhi performa kendaraan secara keseluruhan. Oleh karena itu, struktur sasis perlu dipastikan bahwa sasis kuat dan mampu beroperasi tanpa masalah pada berbagai beban. Akan tetapi, mobil listrik dua penumpang memiliki mobilitas yang tinggi dengan dimensi yang lebih kecil, maka dibutuhkan struktur sasis yang ringan dan kuat. Sehingga sasis tipe space frame dengan material Aluminium digunakan untuk mencapai target kebutuhan tersebut. Untuk mengetahui kinerja kekuatan sasis perlu dilakukan analisis dengan menerapkan beban statis dan dinamis. Penelitian ini menganalisis sasis mobil listrik dua penumpang dengan metode elemen hingga dengan software ANSYS. Beban statis yang diterapkan adalah beban dari berat komponen kendaraan yaitu mesin dan transmisi, baterai, penumpang. Hasil dari simulasi pembebanan statis adalah tegangan, deformasi, dan safety of factor. Perlu dilakukan analisis modal sebelum penerapan beban dinamis untuk mendapatkan frekuensi natural dan mode shapes. Beban dinamis yang diterapkan adalah getaran akibat variasi profil jalan. Hasil dari simulasi pembebanan dinamis adalah umur kelelahan sasis. Desain sasis dimodelkan dengan tiga variasi, yaitu sasis original dengan material aluminium alloy, sasis modifikasi 1 dengan penambahan ketebalan dan penyokong, sasis modifikasi 2 dengan perubahan material menggunakan Al 7075. Hasil dari simulasi dibandingkan untuk mengetahui desain sasis yang terbaik untuk struktur sasis mobil listrik dua penumpang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa desain sasis modifikasi 2 dengan material Al 7075 memiliki kinerja yang terbaik pada berbagai pembebanan yang diuji. Pada analisis statis dengan nilai tegangan maksimum sebesar 143,07 MPa, deformasi sebesar 3,5827 mm, dan safety of factor sebesar 3,5296. Frekuensi natural struktur modifikasi 2 dari hasil simulasi analisis modal menunjukkan frekuensi natural terkecil sebesar 24 Hz dan frekuensi terbesar sebesar 102 Hz. Pada analisis dinamis dengan nilai deformasi sebesar 1,1406 mm, tegangan maksimum sebesar 37,276 MPa, dan fatigue life sebesar 2,78E+09 s.
=============================================================================================================================
The chassis structure is the most critical and complex part of the car. The chassis supports the load from the driver, cargo, and supporting components. The chassis structure will affect the overall performance of the vehicle. Therefore, the chassis structure must be strong and operate without problems under various loads. However, two-passenger electric cars have high mobility with smaller dimensions, so a lightweight and strong chassis structure is needed. So, the space frame chassis with Aluminum material is used to achieve these target needs. To determine the performance of chassis strength, it is necessary to analyze it by applying static and dynamic loads. This study analyzed the chassis of a two-passenger electric car with a finite element method with ANSYS software. The static load applied is the weight of vehicle components: engine and transmission, battery, and passengers. The results of static loading simulation are stress, deformation, and safety of factor. It is necessary to perform a modal analysis before applying dynamic loads to obtain natural frequency and mode shapes. The dynamic load applied is vibration due to variations in the road profile. The result of dynamic loading simulation is the fatigue life of the chassis. The chassis design is modeled with three variations: the original chassis with aluminum alloy material, chassis modification 1 with additional thickness and support, and chassis modification 2 with material changes using Al 7075. The simulation results were compared to find out the best chassis design for the chassis structure of a two-passenger electric car. The results showed that the chassis design of modification 2 with Al 7075 material had the best performance at various loads tested. In static analysis with a maximum stress value of 143.07 MPa, deformation of 3.5827 mm, and safety of factor of 3.5296. The natural frequency of the modified structure 2 from the simulation results of the modal analysis shows the smallest natural frequency of 24 Hz and the most significant frequency of 102 Hz. In dynamic analysis with a deformation value of 1.1406 mm, a maximum stress of 37.276 MPa, and a fatigue life of 2.78E + 09 s.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Electric car, Chassis, static and dynamic analysis, Stress, Deformation, Safety of factor, Life of cycle, Mobil listrik, Sasis, Analisis stasis dan dinamis, Tegangan, Deformasi
Subjects:	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:	Muhamad Nizar Zilmi
Date Deposited:	09 Feb 2024 14:50
Last Modified:	09 Feb 2024 14:50
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106574

Actions (login required)

View Item