Analisis Modal Dan Random Vibration Desain Struktur Chassis Pada Motor Trail Elektrik PUI-SKO ITS Dengan Finite Element Method Dan Power Spectrum Density

Arista, Samuel (2022) Analisis Modal Dan Random Vibration Desain Struktur Chassis Pada Motor Trail Elektrik PUI-SKO ITS Dengan Finite Element Method Dan Power Spectrum Density. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000086-Undergraduate Thesis.pdf Download (5MB)

Abstract

Meningkatnya permintaan dan harga bahan bakar fosil adalah permasalahan banyak negara. Transportasi adalah bidang yang membutuhkan konsumsi bahan bakar fosil tinggi. Dibutuhkan transportasi dengan energi terbarukan untuk permasalahan tersebut. Motor Trail berbasis Electric Vehicle adalah contoh transportasi eco-friendly. E-Trail mengurangi ketergantungan bahan bakar fosil karena menggunakan energi listrik untuk penggeraknya. Sehingga sedikit polusi, bebas suara, hemat biaya dan ramah lingkungan. Dengan gagasan ini, PUI-SKO ITS telah membuat E-Trail sebagai solusi transportasi perkotaan dan mendorong berkembangnya kendaraan listrik Indonesia. Memanfaatkan Motor Trail ICE sebagai referensi, Tim Bangkits Cenderawasih membuat desain motor trail berbasis EV Komponen penting E-Trail adalah frame untuk melekatnya komponen-komponen. Frame harus kokoh, kuat, namun ringan. Ketika menerima beban statis atau dinamis, frame akan mengalami deformasi dan tegangan. Harus dihindari ketika tegangan melewati safety factor karena merusak frame. Berdasarkan hal diatas, muncul permasalahan yang akan diselesaikan dalam penelitian ini dengan simulasi dan analisis dalam pembuatan desain frame E-Trail. Permasalahan yang diteliti adalah modal analysis untuk mengetahui frekuensi natural serta mode shapenya dan random vibration analysis untuk mengetahui respon struktur akibat pembebanan dinamis dari profil jalan. Dari analisis dinamis akan diketahui apakah safety factor sudah aman. Telah dilakukan simulasi analisa modal dan random vibration analysis pada chassis motor Trail berbasis Electric Vehicle dengan material AISI 1080 untuk desain pertama yang kemudian dilakukan modifikasi menjadi desain kedua untuk mengetahui desain yang lebih baik. Pada analisa modal desain pertama, mode getar 1-5 struktur frame E-Trail pada frekuensi 86 Hz, 136,05 Hz, 164,72 Hz, 248,5 Hz, dan 304, 96 Hz. Pada analisa modal kedua, mode getar 1-5 struktur chassis E-Trail pada frekuensi 87,732 Hz, 105,29 Hz, 115,5 Hz, 132,04 Hz, dan 149,52 Hz. Namun, frekuensi maksimum operasinya yang dibawah 83 Hz tidak akan mendekati frekuensi natural sehingga resonansi dan kegagalan struktur bisa dihindarkan. Pada simulasi beban dinamis akibat kekasaran jalan, untuk material AISI 1080 didapatkan deformasi dan tegangan yang sama, namun berbeda untuk ketiga tipe jalan. Untuk desain 1 didapatkan nilai deformasi dan tegangan yaitu 0,049 mm dan 28,471 MPa untuk jalan tipe A. 0,096 mm dan 56,598 MPa untuk jalan tipe B. 0,192 mm dan 112,89 MPa untuk jalan tipe C. Safety factor semua material akibat beban dinamis berada diatas 2. Menurut Mott (2009:164) dalam kasus pembebanan frame E-Scooter ini dibutuhkan safety factor 2–2,5. Sehingga dipilih AISI 1040 untuk frame E-Scooter karena safety factornya diatas 2 dari hasil simulasi beban statis maupun dinamis.
==================================================================================================================================
The increasing demand and price of fossil fuels is a problem for many countries. Transportation is a field that requires high consumption of fossil fuels. Required transportation with renewable energy for this problem. The Electric Trail is an example of eco-friendly transportation and is suitable for cities. E-Trail reduces dependence on fossil fuels because it uses electrical energy for its propulsion. So that it is less polluting, noise free, cost effective and environmentally friendly. With this idea, PUI-SKO ITS has created E-Trail as an urban transportation solution and encourages the development of Indonesian electric vehicles. Using the ICE Trail Motorcycle as a reference, the BANGKITS CENDERAWASIH team created an EV-based trail bike design An important component of the E-Trail is the frame for attaching the components. The frame must be sturdy, strong, but light. When receiving a static or dynamic load, the frame will experience deformation and stress. Should be avoided when the voltage exceeds the safety factor as it damages the frame. Based on the above, there are problems that will be solved in this study by simulation and analysis in making the E-Trail frame design. The problems studied are modal analysis to determine the natural frequency and mode shape and random vibration analysis to determine the response of the structure due to dynamic loading of the road profile. From the analysis of static or dynamic loads, it will be known whether the safety factor is safe. A modal analysis simulation and random vibration analysis have been carried out on a Trail motor chassis based on an Electric Vehicle with AISI 1080 material for the first design which was then modified into a second design to find out a better design. In the first design modal analysis, the vibration modes 1-5 of the E-Trail frame structure at frequencies of 86 Hz, 136.05 Hz, 164.72 Hz, 248.5 Hz, and 304, 96 Hz. In the second modal analysis, the E-Trail chassis structure vibrates 1-5 at frequencies of 87.732 Hz, 105.29 Hz, 115.5 Hz, 132.04 Hz, and 149.52 Hz. However, the maximum operating frequency below 83 Hz will not approach the natural frequency so that resonance and structural failure can be avoided. In the dynamic load simulation due to road roughness, for AISI 1080 material, the deformation and stress are the same, but different for the three types of roads. For design 1, the deformation and stress values obtained are 0.049 mm and 28.471 MPa for type A roads. 0.096 mm and 56.598 MPa for type B roads. 0.192 mm and 112.89 MPa for type C roads. The safety factor of all materials due to dynamic loads is above 2. According to Mott (2009:164), in the case of loading the E-Scooter frame, a safety factor of 2–2.5 is required. So AISI 1040 was chosen for the E-Scooter frame because the safety factor is above 2 from the simulation results of static and dynamic loads.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 629.227 5 Ari a-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Chassis E-Trail, safety factor, random vibration analysis
Subjects:	T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL440 Motorcycles.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	21 Feb 2025 00:58
Last Modified:	21 Feb 2025 00:58
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118832

Actions (login required)

View Item