Rancang Bangun Sayap UAV dengan Chord Tip 160 Mm dan Offset 93 Mm Melalui Pemilihan Tebal dan Panjang Sisi Infill Tri-Hexagon

Siswoyo, Muhammad Zakaria Dika (2023) Rancang Bangun Sayap UAV dengan Chord Tip 160 Mm dan Offset 93 Mm Melalui Pemilihan Tebal dan Panjang Sisi Infill Tri-Hexagon. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111740000120-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) dalam beberapa tahun belakangan sangat banyak digunakan dalam berbagai bidang. UAV seperti layaknya pesawat terbang memiliki prinsip terbang yang sama agar dapat terbang dan melayang di udara. Bagian yang paling berperan dalam hal itu adalah sayap. Bentuk geometri dari sayap memegang peranan penting terhadap aerodinamis sebuah UAV. Geometri sayap yang dapat diatur antara lain span, cord root and cord tip, length ratio, angle of atack, sweep angle, dan twist angle. Penelitian tugas akhir ini meneruskan penelitian yang dilakukan oleh Fitriana pada tahun 2021, dimana desain sayap hasil optimasi digunakan untuk penelitian ini dengan ditambahkannya infill pattern pada sayap tersebut. Penelitian tugas akhir ini akan memanfaatkan metode 3D print untuk membangun sayap UAV yang telah dioptimasi dari penelitian sebelumnya. Sayap didesain dengan ditambahkan infill pattern berupa tri-hexagon dengan variasi panjang sisi serta ketebalan dari infill tersebut. Penelitian dilakukan menggunakan software ANSYS 2019 R2 untuk melakukan simulasi computational fluid dynamics (CFD) dan static structural. Kemudian Sayap di cetak menggunakan metode 3D print. Setelah sayap UAV telah dicetak, maka sayap dapat diuji terbang. Hasil simulasi pada semua variasi sayap UAV dengan infill tri-hexagon menunjukkan bahwa tegangan maksimum yang dialami oleh semua variasi masih aman, dimana safety factor yang digunakan adalah 2,5, dengan maximum allowable stress adalah 24 MPa. Namun untuk mencoba mengurangi massa sayap, Infill hanya di bangun di sekitar daerah tegangan tertinggi. Panjang sisi infill di perbesar hingga deformasi maksimal pada kulit sayap sebesar 1 mm dan tebal digunakan ketebalan terkecil 0,4 mm. Di dapat pola infill yang akan dibangun dengan panjang sisi 40 mm pada daerah tegangan tertinggi sayap dan tebal 0,4 mm. Setelah pola infill sayap UAV terpilih, maka sayap dibagi menjadi beberapa bagian untuk dicetak oleh mesin 3D. Setelah semua bagian sayap dicetak, maka dilakukan perakitan untuk menggabungkan semua bagian. Setelah sayap UAV sudah dirakit, maka sayap tersebut dapat di uji terbang. Hasil dari uji terbang menunjukkan bahwa masih dibutuhkan evaluasi-evaluasi pada bagian-bagian pesawat agar Pesawat dapat terbang.
=============================================================================================================================
Unmanned Aerial Vehicle (UAV) in a little over a decade have seen wide uses in many fields. Similar as an aeroplane, UAV share the same flight principles that allow it to take flight and airborne. The crucial part that allows it to be able to airborne are it’s wing. Geometric shape of the wing holds great important in the aerodynamic of the UAV. A wing’s geometric shape parameter include span, cord root and cord tip, length ratio, angle of atack, sweep angle, and twist angle. This final project research continues the research done by Fitriana in 2021, where the optimized wing design is used for this research by adding an infill pattern to the wing. This final project research will utilize 3D printing process to build a UAV wing base on the previous mention research. The infill pattern that will be used are tri-hexagon pattern with variations in the length of side and the thickness of the infill pattern. The research was conducted using ANSYS 2019 R2 software to carry out the computational fluid dynamics (CFD) dan static structural simulations. Then the design wing be fabricated using 3D printing machine. After the UAV wing has been fabricated, the wing is tested to fly. The result of the simulation on all variation tri-hexagon infill pattern UAV wing shows that the maximum stress occur from all the variation are within safe limits, where the safety factor used is 2.5, with maximum allowable stress of 24 MPa. But to try to reduce weight of the wing, the infill will be constructed around the area with the highest stress occur. The infill length of side will be enlarged until maximum deformation the wing surface is 1mm and the minimum thickness used is 0,4 mm. As a result, the chosen infill pattern that will be used have a side length of 14 mm build around the highest stress area and thickness of 0,4 mm. After the UAV wing variation is selected, the wing is divided into several parts to be printed by the 3D machine. After all the parts are printed, then an assembly is carried out to combine all the parts. After the UAV wing have been assemble, then the wing can be tested to fly. The flight test result showed that it needs more evaluation to the aircraft parts so that the aircraft be able to fly.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Sayap, 3D Print, Infill Pattern, Tebal Infill, Wing
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA645 Structural analysis (Engineering) T Technology > TS Manufactures > TS171 Product design T Technology > TS Manufactures > TS176 Manufacturing engineering. Process engineering (Including manufacturing planning, production planning)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Zakaria Dika Siswoyo
Date Deposited:	13 Feb 2024 04:11
Last Modified:	13 Feb 2024 04:11
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106944

Actions (login required)

View Item