Analisis Numerik Pengaruh Kecepatan Dan Urutan Pengelasan Terhadap Deformasi Dan Tegangan Sisa Pada Sambungan T SS400 Di Aplikasi Boom Ekskavator

Atharif, Sulthan Naufal (2022) Analisis Numerik Pengaruh Kecepatan Dan Urutan Pengelasan Terhadap Deformasi Dan Tegangan Sisa Pada Sambungan T SS400 Di Aplikasi Boom Ekskavator. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511840000132-Undergraduate_Thesis.pdf Download (6MB)

Abstract

Ekskavator merupakan salah satu jenis alat berat yang digunakan untuk penggalian tanah, pemindahan material, dan perataan permukaan tanah. Pengelasan merupakan proses yang digunakan untuk fabrikasi ekskavator, khususnya pada bagian boom. Deformasi dan tegangan sisa merupakan masalah yang biasa terjadi pada pengelasan dan dapat menyebabkan dimensi tidak sesuai dan kekuatan rendah. Faktor yang mempengaruhi deformasi dan tegangan sisa adalah masukan panas dan urutan pengelasan. Pada penelitian ini dianalisis pengaruh kecepatan dan urutan pengelasan terhadap deformasi dan tegangan sisa pada sambungan T SS400 dengan metode elemen hingga. Penelitian ini menggunakan software ANSYS untuk analisis elemen hingga dengan variasi urutan pengelasan progresif, simetri dari tepi, simetri dari tengah, mundur bertahap dan kecepatan pengelasan 8,33 mm/s dan 4,55 mm/s. Setelah itu, temperatur, deformasi, dan tegangan sisa dianalisis untuk mendapatkan kecepatan dan urutan pengelasan optimal. Dalam melakukan simulasi, dilakukan tahapan pembebanan termal untuk mengetahui nilai dari temperatur puncak masing-masing variasi dan selanjutnya dilakukan pembebanan struktur untuk mengetahui nilai deformasi dan tegangan sisa. Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai temperatur puncak tertinggi dimiliki oleh pengelasan dengan kecepatan 4,55 mm/s dan urutan progresif sebesar 3576,8oC, dan nilai temperatur puncak terendah dimiliki oleh pengelasan dengan kecepatan 8,33 mm/s dan urutan simetri dari tengah sebesar 2717,4oC. Untuk nilai tegangan sisa transversal terbesar dimiliki oleh pengelasan dengan kecepatan 4,55 mm/s dan urutan progresif sebesar 385,42 MPa dan nilai tegangan transversal terkecil dimiliki oleh pengelasan dengan kecepatan 8,33 mm/s dan urutan simetri dari tengah sebesar 322,32 MPa. Untuk nilai tegangan sisa longitudinal terbesar dimiliki oleh pengelasan dengan kecepatan 4,55 mm/s dan urutan progresif sebesar 318,26 MPa, dan nilai tegangan sisa longitudinal terkecil dimiliki oleh pengelasan dengan kecepatan 8,33 mm/s dan urutan simetri dari tengah sebesar 280,39 MPa. Untuk deformasi terbesar
dihasilkan oleh pengelasan dengan kecepatan 4,55 mm/s dan urutan mundur sebesar 1,298 mm dengan kemiringan 74,35° dan nilai deformasi terkecil dihasilkan oleh pengelasan dengan kecepatan 4,55 mm/s dan urutan simetri dari tepi sebesar 0,88 mm dengan kemiringan 50,61°. Dapat diketahui bahwa semakin cepat kecepatan pengelasan maka nilai deformasi dan tegangan sisa semakin kecil. Urutan pengelasan berpengaruh terhadap besar dan distribusi deformasi dan tegangan sisa. Urutan paling optimal dengan nilai deformasi dan tegangan sisa yang rendah adalah urutan mundur bertahap. Parameter pengelasan yang direkomendasikan adalah WV7 dan WV8.
=================================================================================================================================
Excavators are one type of heavy equipment used for soil excavation, material removal, and ground leveling. Welding is a process used for the fabrication of excavators, especially in boom sections. Deformation and residual stresses are common welding problems and can lead to improper dimensions and low strength. Factors affecting deformation and residual stress are heat input and welding sequence. In this study, the effect of speed and order of welding on deformation and residual stress in the T SS400 joint with the finite element method analyzed. This research uses ANSYS software for finite element analysis with variations in the progressive welding sequence, symmetry from the edges, symmetry from the middle, backwards and welding speeds of 8.33 mm/s and 4.55 mm/s. After that, the temperature, deformation, and residual stress were analyzed to get the optimal welding speed and sequence. In conducting the simulation, a thermal loading step is carried out to determine the value of the peak temperature of each variation and then structural loading is carried out to determine the value of deformation and residual stress. The results showed that the highest peak temperature value was owned by welding with a speed of 4.55 mm/s and a progressive sequence of 3576.8°C, and the lowest peak temperature value was owned by welding with a speed of 8.33 mm/s and a symmetry sequence from the middle of 2717.4°C. The largest transverse residual stress value is owned by welding with a speed of 4.55 mm/s and a progressive sequence of 385.42 MPa and the smallest transverse stress value is owned by welding with a speed of 8.33 mm/s and the order of symmetry from the middle is 322.32. MPa. For the largest value of longitudinal residual stress is owned by welding with a speed of 4.55 mm/s and a progressive sequence of 318.26 MPa, and the smallest value of longitudinal residual stress is owned by welding with a speed of 8.33 mm/s and a symmetry order from the middle of 280 ,39 MPa. For the largest deformation is produced by welding with a speed of 4.55 mm/s and the backward order is 1.298 mm with a slope of 74.35° and the smallest deformation value is produced by welding with a speed of 4.55 mm/s and the order of symmetry from the edges is 0.88. mm with a slope of 50.61°. It can be seen that the faster the welding speed, the lower the deformation value and residual stress. Welding order affects the magnitude and distribution of deformation and residual stresses. The most optimal sequence with low deformation values and residual stresses is reverse order. The recommended welding parameters are WV7 and WV8.of additive composition. This results in better flowability along with the addition of the percentage of additive composition. The lowest viscosity was obtained at 303.2370 Pa.s in Cu/PA6 feedstock with the addition of 4% GMS additive

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSMt 671.52 Ath a-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Deformasi, Metode Elemen Hingga, Tegangan Sisa, Urutan Pengelasan, Deformation, Finite Element Method, Residual Stress, Welding Sequence
Subjects:	T Technology > TN Mining engineering. Metallurgy > TN879.6 Welding
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	11 Feb 2025 02:10
Last Modified:	11 Feb 2025 02:10
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118623

Actions (login required)

View Item