Analisa Kekuatan Velg Mobil Penumpang Pada Simulasi Pengujian Dynamic Radial Fatigue Dengan Metode Elemen Hingga

Moh., Bahri (2016) Analisa Kekuatan Velg Mobil Penumpang Pada Simulasi Pengujian Dynamic Radial Fatigue Dengan Metode Elemen Hingga. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2112100094-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (3MB) | Preview
[img]
Preview
Text
2112100094-Paper.pdf - Accepted Version

Download (1MB) | Preview
[img]
Preview
Text
2112100094-Presentation.pdf - Presentation

Download (3MB) | Preview

Abstract

Velg merupakan salah satu komponen yang terdapat pada kendaraan bermotor.Velg memiliki peranan yang cukup penting sebagai tempat melekatnya ban dan berfungsi untuk menyalurkan daya dari mesin serta mengendalikan arah gerak dari mobil. Apabila terjadi kerusakan pada velg, maka akan membahayakan bagi pengendara kendaraan tersebut. Oleh karena itu penting untuk memastikan bahwa velg tersebut tidak mengalami kegagalan saat digunakan. Namun pada proses penyempurnaan desain velg yang akan diproduksi, perusahaan mengalami kerugian baik waktu ataupun biaya pembuatan karena proses pengujian yang membutuhkan waktu yang lama serta ketidakpastian velg untuk lolos pengujian. Oleh karena itu tugas akhir ini bertujuan untuk mengurangi kerugian perusahaan produksi velg karena sebelum dilakukan proses pengujian velg terlebih dahulu dilakukan simulasi pengujian serupa terhadap desain velg yang akan diuji. Dalam tugas akhir ini, prosedur penelitian dilakukan dengan beberapa tahapan yang dimulai dengan melakukan analisa – analisa dari sumber literatur dari jurnal dan penelitian sebelumnya tentang pengujian dynamic radial fatigue. Analisa tersebut meliputi standar yang digunakan, permodelan pada proses simulasi, dan pemberian beban pada velg. Selanjutnya yaitu memasukkan desain geometri velg yang sebelumnya dibuat pada software CAD kedalam software simulasi. Simulasi dilakukan dengan menggunakan simulasi static structural yang menggunakan meshing berbentuk tetrahedron. Kemudian menentukan boundary condition yaitu pemberian fix support pada daerah kontak antara velg dan baut. Proses berikutnya yaitu memberikan pembebanan pada proses simulasi. Velg akan dikenai 4 pembebanan yaitu pembebanan akibat kekencangan baut, pembebanan akibat tekanan ban, pembebanan akibat kecepatan putar, dan beban radial. Hasil simulasi tersebut dinyatakan berhasil jika fatigue life yang dicapai melebihi parameter yang telah ditentukan. Setelah dilakukan proses simulasi didapatkan nilai tegangan equivalent von misses yang bekerja pada desain awal velg sebesar 188,88 Mpa dan fatigue life minimum yang dapat ditempuh yaitu 452.250 cycles. Desain awal velg dinyatakan tidak memenuhi standar SAE J 328 karena fatigue life minimum tidak mencapai 600.000 cycles. Setelah dilakukan optimalisasi didaptkan desain alternatif 1 dengan menambah lebar daerah kritis pada jari – jari velg sebesar 4mm dan didaptkan hasil tegangan equivalent von misses dan fatigue life berturut –turut yaitu 183,19 Mpa dan 856.240 cycles. Sedangkan dari desain alternatif 2 dengan menambah tebal daerah kritis pada jari – jari velg sebesar 2,5 mm didapatkan hasil tegangan equivalent von misses dan fatigue life berturut – turut yaitu 179,35 Mpa dan 928.440 cycles. Sedangkan desain alternatif 3 dengan menambah lebar daerah kritis pada jari – jari velg sebesar 2 mm dan menambah lebar 1,5 mm, didapatkan hasil tegangan equivalent von misses sebesar 180,18 MPa dan fatigue life sebesar 892.070. Desain alternatif 1, desain alternatif 2, dan desain alternatif 3 memenuhi standar SAE J 328, namun dari data tegangan equivalent von misses dan fatigue life, dapat dinyatakan desain alternatif 2 lebih baik karena memiliki fatigue life yang lebih besar dan tegangan equivalent von misses yang lebih kecil. ====================================================================================================== Tire rims was one of the common component on a car. It has an important role as a rubber tire houses, not only transmitted the power from its engine but also control the car by steered the front wheel. A severe damage of its could cause an accident for the driver. In that case, it is an important thing to make sure that the tire rims safely secure before used. However, for the time of increasing its efficiency to be produce, the manufacturer has its own challenge such as time and cost caused by the uncertainty of its safety. Because of that, this final project was aimed to decreased the loses of the tire rims manufacturer, so a proper simulation should be done before this tire rim was realesed to the community. In this final project, there are several steps and procedure began with observe some literature from a global approved journal and previous research of dynamic radial fatigue. This analytical test included a standard of its test, a simulation test model, and several loads on tire rims. Then, input some geometric dimension for its 3D CAD Draft to the simulation software. Simulation being done by simulation static structural using tetrahedron meshing. Then, give a fix support to the contact area between tsire rims and bolt by defined its boundary layer. After that, give a proper load on the simulation for the next process. There are four loads given to the tire rims such as loads causes by the bolt strenght, loads causes by wheel preasure, loads causes by wheel rotation and the radial load. The result of this test will be approved if the fatigue life of those wheels reach its own parameter. A Result of an von misses equivalent stress has been done by several process on the first design for 188.88 MPa and 452,250 cycles of a fatigue life. The first design didn’t reach its standard regulation based on SAE J 328 because its fatigue life was less than 600,000 cycles. after some optimization on the previous design, we got the first alternative design by increasing its width up to 4 mm and the result was 189.19 MPa and 856,240 cycles on its fatigue life. Then the second alternative design was improved by increasing its thickness for 2.5 mm and the result was 179.35 MPa and 928,440 cycles of its fatigue life. The third alternative design then improved by increasing its width on critical area 2 mm and the thickness 1.5 mm and the result was 180.18 MPa and 892,070 cycles of its fatigue ;ife. The first, second, and third design are reach its strandard for SAE J 328, as the result we can conclude that the second alternative design has the most fatigue life cycle and the smallest von misses equivalent stress.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 620.151 825 Bah a 3100016067486
Uncontrolled Keywords: Velg, Pengujian Dynamic Radial Fatigue, Tegangan equivalen von misses, Fatigue life, equivalent von misses stress
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL270 Automobiles--Wheels--Alignment.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: - Davi Wah
Date Deposited: 18 Mar 2020 03:06
Last Modified: 18 Mar 2020 08:00
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/75427

Actions (login required)

View Item View Item