Analisis Torsional Rigidity dan Uji Tabrak pada Chassis Go-kart Tonykart Menggunakan Finite Element Method

Benedictus, Bayu Bagaskoro (2019) Analisis Torsional Rigidity dan Uji Tabrak pada Chassis Go-kart Tonykart Menggunakan Finite Element Method. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111440000176-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Torsional rigidity pada chassis go-kart sangatlah penting, karena go-kart dituntut lincah saat berbelok dengan ketiadaan differential gear dan sistem suspensi dalam chassis go-kart. Maka dari itu chassis harus cukup fleksibel untuk memanfaatkan efek jacking dari chassis untuk meningkatkan kemampuan berbeloknya. Selain itu, go-kart merupakan kendaraan yang terbuka untuk pengendaranya, dibutuhkan chassis yang dapat menjamin keamanan pengendaranya saat terjadi benturan. Bentuk deformasi yang terjadi ketika terjadi benturan tidak boleh melukai pengendaranya. Maka dari itu pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan bentuk dan nilai deformasi saat terjadi benturan.
Pengujian dilakukan dengan simulasi dengan software ANSYS Workbench 16. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh bentuk elemen terhadap hasil pengujian. Pada pengujian ini hanya membandingkan 2 bentuk element saja, yaitu solid element dan surface element, karena dilihat dari thickness ratio yang < 1, geometri chassis ini cocok untuk menggunakan surface element.Kedua bentuk element tersebut kemudian diaplikasikan ke chassis gokart Tonykart yang sudah digunakan di penelitian sebelumnya. Pengujian ini mencoba membandingkan hasil torsional rigidity dari chassis go-kart dengan 2 bentuk elemen tersebut. Pengujian impact juga dilakukan untuk mengetahui keamanan chassis tersebut akibat beban impact. Pengujian dilakukan sebanyak 4 kali untuk impact yaitu, front impact test, rear impact test, right side impact test, dan left side impact test. Proses pengumpulan data di awal digunakan dalam proses simulasi pada software ANSYS Workbench 16. Hasil dari simulasi tersebut berupa, torsional rigidity,yang nantinya akan menjelaskan kekakuan gokart tersebut, lalu juga akan didapatkan bentuk dan nilai deformasi chassis tersebut dari uji impact.
Hasil kekakuan dari chassis Tonykart dengan menggunakan surface element yaitu sebesar 166,17 Nm/deg untuk ukuran elemen 4,5 mm dan 172,47 Nm/deg untuk ukuran elemen 3,5 mm. Pengujian solid element mempunyai nilai kekakuan sebesar 188,6 Nm/deg. Hasil ini kemudian juga dibandingkan dengan eksperimen torsional rigidity pada chassis go-kart yang sama oleh Solazzi yang memiliki nilai kekakuan sebesar 175 Nm/deg. Surface element mempunyai perbedaan terhadap eksperimen sebesar 5,1 % untuk ukuran elemen 4,5 mm dan 1,44% untuk ukuran elemen 3,5 mm, sementara solid element mempunyai perbedaan sebesar 7,8 %. Hal ini menyatakan bahwa surface element dapat melakukan analisis dengan baik dalam pengujian statis Torsional Rigidity pada chassis go-kart ini dengan waktu yang singkat tanpa banyak mengorbankan akurasinya. Hasil uji tabrak menyatakan bahwa chassis Tonykart ini dinilai aman dari uji tabrak depan, belakang dan samping. Bentuk dan nilai deformasi yang terjadi tidak melewati batasan deformasi yang diizinkan. Dengan demikian dapat disimpulkan chassis Tonykart ini aman dari benturan depan, belakang, dan samping, dengan kecepatan maksimal go-kart tersebut yaitu 45 km/h.
================================================================================================
Torsional rigidity in the go-kart chassis is very important, because go-karts are required to be agile when turning in the absence of a differential gear and suspension system in a go-kart chassis. Therefore the chassis must be flexible enough to take advantage of the chassis jacking effect to improve its turn capability. In addition, go-karts are vehicles that are open for driver, the safety of the chassis must be guaranteed during an impact. The form of deformation that occurs when an impact is not allowed to hurt the driver. So this test aims to get the shape and value of deformation during an impact.
This test is done by simulation with ANSYS Workbench 16 software. This test aims to determine the effect of the element’s shape on the test results.This test only comparing 2 forms of elements, namely solid element and surface element, because seen from the thickness ratio <1 of the geometry, the geometry of this chassis is suitable for using surface elements. Both elements applied to Tonykart's chassis that has been used in previous research. This test tries to compare the torsional rigidity of the go-kart chassis with the two shape of the element. Impact testing is also done to determine the safety of the chassis due to the impact load. Tests are carried out 4 times for impact, front impact test, rear impact test, right side impact test, and left side impact test. The process of collecting data was used in the simulation process in the ANSYS Workbench 16 software. The results of the simulation is the value of torsional rigidity, which will explain the stiffness of the kart, then it will also get the shape and value of the chassis deformation from the impact test.
The stiffness of the Tonykart chassis using surface elements is 166.17 Nm / deg for elements 4.5 mm and 172.47 Nm / deg for 3.5 mm element size. Solid element testing has a stiffness value of 188.6 Nm / deg. This results then also compared with torsional rigidity experiments on the same go-kart chassis by Solazzi which has a stiffness value of 175 Nm / deg. The surface element has an experimental difference 5.1% for element sizes of 4.5 mm and 1.44% for element sizes of 7 mm, while solid elements have a difference of 7.8%. This statement concludes element surfaces can perform analysis in static testing of Torsional Rigidity on this go-kart chassis with a short time without sacrificing much of accuracy. The impact test results stated that the Tonykart chassis is safe from the front, rear and side impact tests. The shape and deformation values that occur do not exceed the permissible deformation limits. Thus it can be concluded that this Tonykart chassis is safe from front, rear and side impact, with a maximum go-kart speed of 45 km / h .

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Additional Information:	RSM 629.242 Bag a-1 2019
Uncontrolled Keywords:	Finite Element Method, Torsional Rigidity, Go-kart chassis, Impact test, Deformation.
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA645 Structural analysis (Engineering)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Benedictus Bayu Bagaskoro
Date Deposited:	18 Nov 2021 05:36
Last Modified:	18 Nov 2021 05:36
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/61438

Actions (login required)

View Item