Arif, Zikhrul (2020) Studi Numerik Aplikasi Komposit Rami Sebagai Helm Tahan Penetrasi Peluru Long Rifle. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111240000112_Undergraduate_Thesis.pdf Download (2MB) | Preview |
Abstract
Pada industri pertahanan, pemilihan material diperhatikan dengan baik, untuk melindungi dari luka yang diakibatkan oleh perseturuan. Oleh sebab itu, dibutuhkan suatu perangkat pelindung yang sesuai dalam upaya mencegah timbulnya terlalu banyak korban akibat penggunaan senjata api pada medan konflik terutama pada bagian kepala. Helm merupakan alat pelindung kepala dari serangan benda tajam, senjata tumpul, dan peluru. Salah satu jenis peluru yang populer pada kalangan penembak pemula dan ahli adalah peluru .22 Long Rifle dikarenakan rekoil yang minimal dan kebisingan yang relatif. Dari berbagai macam material, komposit adalah material yang umum digunakan sebagai bahan dasar proses produksi material tahan balistik. Kemudahan dalam pembentukan menjadikan komposit sebagai bahan utama dalam pembuatan material tahan balistik modern. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa beban yang mampu diserap oleh helm yang terbuat dari material epoxy dengan serat rami woven agar tidak tertembus peluru .22 Long Rifle. Hal tersebut dihubungkan dengan ketebalan helm hingga tidak tembus peluru demi mempelajari ketebalan optimal dari helm yang terbuat komposit epoxy – serat rami woven. Penelitian dilakukan dengan mensimulasikan helm dengan berbagai ketebalan tertembak peluru, lalu menganalisa besar nilai stress dan deformasi yang diterima oleh helm sebagai acuan menentukan ketahanan helm dalam menahan penetrasi. Adapun hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah variasi ketebalan helm dengan tebal 2 mm, 4 mm, 6 mm, 8 mm, dan 10 mm. Dengan pengujian awal pada helm dengan ketebalan 2 mm yang ditembakkan pada bagian depan, samping, dan belakang helm guna mencari nilai stress terbesar agar digunakan pada penelitan selanjutnya. Nilai stress terbesar dengan arah penetrasi dari depan sebesar 790 Mpa, diikuti oleh arah penetrasi dari belakang sebesar 377 Mpa dan arah penetrasi dari samping 3.17 x 10-8 Mpa dengan nilai stress terkecil untuk penetrasi yang dilakukan pada helm ketebalan 2 mm. Dengan dibandingkan dengan nilai Ultimate Tensile Strength, helm dengan ketebalan 2 mm dinyatakan gagal, untuk helm ketebalan 4 mm memiliki nilai stress sebesar 455 Mpa, 6 mm memiliki nilai stress sebesar 360 Mpa, 8 mm memiliki nilai stress sebesar 344 Mpa, dan 10 mm memiliki nilai stress sebesar 370 Mpa tidak mengalami kegagalan dengan arah penetrasi dari depan. Untuk deformasi, seluruh helm kecuali helm 2 mm yang gagal mengalami deformasi plastis dan nilai deformasi dari helm ketebalan 2 mm, 4 mm, 6 mm, 8 mm, dan 10 mm adalah sebesar 20.9 mm, 13.4 mm, 9.16 mm, 6.18 mm, dan 4.44 mm. Untuk helm dengan ketebalan 8 mm merupakan helm dengan ketebalan optimal, dengan nilai stress paling mendekati yield dari material dan berat yang lebih ringan dibanding helm ketebalan 10 mm.
===========================================================================================================================================
In the defense industry, the choice of material is carefully considered, to protect against wounds caused by fighting. Therefore, a suitable protective device is needed to prevent too many victims from using firearms in the conflict area, especially in the head. A helmet is a head protection device from attacks by sharp objects, blunt weapons, and bullets. One type of bullet popular with both novice and expert shooters is the .22 Long Rifle due to its minimal recoil and relative noise. Of a variety of materials, composites are the materials commonly used as the basis for the production process for ballistic resistant materials. The ease of shaping makes composites the main ingredient in the manufacture of modern ballistic resistant materials. This study aims to analyze the load that can be absorbed by a helmet made of epoxy material with woven hemp fibers to prevent it from being penetrated by bullets .22 Long Rifle. This is related to the thickness of the helmet so that it is not bulletproof to study the optimal thickness of a helmet made of epoxy composite - woven hemp fibers. The research was conducted by simulating helmets with various thicknesses of being shot by bullets, then analyzing the value of stress and deformation received by the helmet as a reference for determining the resistance of the helmet in resisting penetration. The results obtained from this study are variations in the thickness of the helmet with a thickness of 2 mm, 4 mm, 6 mm, 8 mm, and 10 mm. With the initial test on a helmet with a thickness of 2 mm which was fired at the front, side and rear of the helmet in order to find the greatest stress value for use in further research. The biggest stress value with the direction of penetration from the front of 790 Mpa, followed by the direction of penetration from the back of 377 Mpa and the direction of penetration from the side of 3.17 x 10-8 Mpa with the smallest stress value for penetration carried out on a 2 mm thickness helmet. When compared with the Ultimate Tensile Strength value, a helmet with a thickness of 2 mm is declared a failure, for a 4 mm thickness helmet has a stress value of 455 Mpa, 6 mm has a stress value of 360 Mpa, 8 mm has a stress value of 344 Mpa, and 10 mm has a stress value of stress value of 370 Mpa does not fail with the direction of penetration from the front. For deformation, all helmets except 2 mm helmets that fail to undergo plastic deformation and the deformation values of 2 mm, 4 mm, 6 mm, 8 mm, and 10 mm thickness helmets are 20.9 mm, 13.4 mm, 9.16 mm, 6.18 mm, and 4.44 mm. For a helmet with a thickness of 8 mm is a helmet with optimal thickness, with the stress value closest to the yield of the material and a lighter weight than a helmet with a thickness of 10 mm.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 620.118 Ari s-1 2020 |
| Uncontrolled Keywords: | epoksi, helm anti peluru, serat rami, simulasi, bullet proof helmet, epoxy, ramie fiber, simulation |
| Subjects: | Q Science > QC Physics > QC173.4.C63 Composite materials |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Zikhrul Arif |
| Date Deposited: | 04 Mar 2025 04:26 |
| Last Modified: | 04 Mar 2025 04:26 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/81733 |
Actions (login required)
 |
View Item |