Desain Dan Analisis Respon Statis – Dinamis Velg Ruji Pada In Wheel Motor 2 Kw Untuk Skuter Listrik Menggunakan Finite Element Method

Maula, Riyan (2022) Desain Dan Analisis Respon Statis – Dinamis Velg Ruji Pada In Wheel Motor 2 Kw Untuk Skuter Listrik Menggunakan Finite Element Method. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111740000184_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2024. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Kendaraan listrik merupakan salah satu teknologi yang sedang menjadi prioritas untuk di implementasikan di Indonesia Sendiri. Salah satu tipe dari kendaraan listrik adalah skuter listrik. Mengingat penggunan kendaraan jenis Motor atau skuter lebih di minati karena tergolong mudah dan praktis tidak dipungkiri bahwa minat akan motor listrik tidak akan kalah dengan mobil listrik Melihat peluang pasar yang ada, Institut Teknologi Sepuluh Nopember mencoba untuk membuat skuter listrik dengan kualitas yang baik dan harga yang lebih terjangkau bagi masyarakat. Salah satu komponen penyusun skuter listrik tersebut adalah velg yang berfungsi sebagai struktur penahan pada roda yang harus dapat menahan beban kendaraan beserta muatan yang dibawah dan pada motor listrik velg juga berfungsi sebagai tempat dimana motor penggerak menempel jenis ini biasa disebut dengan sebutan in-wheel motor . Sebagai komponen yang mempunyai fungsi penting tersebut diperlukan perhitungan dan analisa untuk membuat velg yang dapat berfungsi dengan baik.
Tujuan dalam penulisan tugas akhir ini adalah dilakukan analisa terkait respon statis dan dinamis dari velg electric scooter IWM 2 kilowatt juga menentukan model kapabilitas, ketahanan, serta penampilan yang baik dari electric scooter. Model yang digunakan divariasikan dan ditentukan yang terbaik berdasarkan hasil uji kekuatan statis dan dinamis, ketersediaan bahan baku di pasaran dan harga bahan baku. Pada uji statis dilakukan static structural analysis dengan pembebanan dari skuter dan dua penumpang.Lalu pada uji respon dinamis, dilakukan analisa modal terlebih dahulu untuk mendapatkan natural frekuensi dari velg.Kemudian akan diberikan dua jenis pembebanan yaitu pemebanan akibat gaya eksitasi berupa variasi massa unbalance sebesar 0,02 kg, 0,03 kg, dan 0,04 kg dan pembebanan yang kedua adalah akibat kontur jalan yang akan merepresentasikan respon rims saat kontak dengan jalan. kedua hasil analisa response tersebut akan dilihat pada tiga mode kecepatan kendaraan yaitu mode eco (40km/jam), normal (60 km/jam), dan sport (80 km/jam).
Dari hasil simulasi didapatkan nilai tegangan maksimal sebesar 59,65 Mpa dengan deformasi sebesar 0,03 mm pada velg konfigurasi 1 Cross dan tegangan maksimal sebesar 92,92 Mpa dengan deformasi sebesar 0,085 pada velg konfigurasi 2 Cross. Pada simulasi modal analysis, didapatkan 6 mode shape dari masing-masing konfigurasi velg, dengan frekuensi natural terendah sebesar 62,33 Hz untuk velg konfigurasi 1 Cross, dan frekuensi natural terendah sebesar 41,5 Hz untuk velg konfigurasi 2 Cross. Pada uji pembebanan dinamis, ketika velg melaju pada kondisi jalan menurut standar international Roughness Index (IRI) tipe 6 pada kecepatan 80 km/jam (16,45 Hz), nilai tegangan ekivalen yg didapat sebesar 17,448 Mpa untuk velg konfigurasi 1 Cross dan sebesar 13,82 Mpa untuk velg konfigurasi 2 Cross sedangkan deformasi yang terjadi pada kedua velg ada pada sekitar 5 mm. Pada uji pembebanan dinmais yang berikutnya dengan pemberian varian massa unbalans pada velg berdasarkan standar ISO 1940-1 ketika roda berputar di 987 rpm, didapatkan nilai tegangan ekivalen maksimal sebesar 22,06 Mpa dan 28,47 Mpa untuk velg konfigurasi 1 Cross dan 2 Cross.
================================================================================================
Electric vehicles are one of the technologies that are
becoming a priority to be implemented in Indonesia itself. One
type of electric vehicle is the electric scooter. Considering that the
use of motorbikes or scooters is more attractive because they are
easy and practical, it is undeniable that the interest in electric
motorbikes will not be inferior to electric cars. more affordable for
the people. One of the components that make up the electric
scooter is the rim that function as a retaining structure on the
wheels that must be able to withstand the load of the vehicle and
the load under it and on the electric motor the wheels also function
as a place where the driving motor attaches to, This type commonly
known as an in-wheel motor. As a component that has this
important function, calculations and analysis are needed to make
rim that can function properly.
The purpose of writing this final project is to analyze the
static and dynamic responses of the 2 kilowatt IWM electric
scooter wheels as well as determine the model's capability,
durability, and good appearance of the electric scooter. The model
used is varied and the best is determined based on the results of
static and dynamic strength tests, the availability of raw materials
in the market and the price of raw materials. In the static test, static
structural analysis was carried out with loading from a scooter and
two passengers. Then in the dynamic response test, a modal
analysis was carried out first to get the natural frequency of the
wheels. Then two types of loading were given, namely loading due
to the excitation force in the form of an unbalance mass variation
of 0 0.02 kg, 0.03 kg, and 0.04 kg and the second loading is the
result of road contours which will represent the response of the
rims when in contact with the road. The results of the two response
analyzes will be seen in three vehicle speed modes, namely eco
mode (40km/hour), normal (60 km/hour), and sport (80 km/hour).
From the simulation results, the maximum stress value is
59.65 Mpa with a deformation of 0.03 mm on the 1 Cross
configuration alloy rim and the maximum stress is 92.92 Mpa with
a deformation of 0.085 on the 2 Cross configuration rim. In the
modal analysis simulation, there are 6 shape modes for each rim
configuration, with the lowest natural frequency of 62.33 Hz for
the 1 Cross configuration alloy rim, and the lowest natural
frequency of 41.5 Hz for the 2 Cross configuration rim. In the
dynamic loading test, when the wheel is running on road
conditions according to the international Roughness Index (IRI)
type 6 standard at a speed of 80 km/hour (16.45 Hz), the equivalent
stress value obtained is 17.448 MPa for the 1 Cross configuration
rim and 13,82 MPa for the 2 Cross configuration rim while the
deformation that occurs on both wheels is around 5 mm. In the next
dynamic loading test by giving the unbalance mass variant on the
wheels based on the ISO 1940-1 standard when the wheel rotates
at 987 rpm, the maximum equivalent stress value is obtained at
22.06 Mpa and 28.47 Mpa for alloy rim with 1 Cross and 2 Cross
configurations.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Spoke Wheel, In Wheel hub, Beban Statis, Beban Dinamis, Analisa Modal, Harmonic Response, Base Excitation, Unbalance Mass, Spoke Wheel, In Wheel hub, Static Load, Dynamic Load, Modal Analysis
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL270 Automobiles--Wheels--Alignment. T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL448 Electric motorcycles
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Riyan Maula
Date Deposited:	16 Feb 2022 05:34
Last Modified:	16 Feb 2022 05:34
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/94049

Actions (login required)

View Item