Analisa Pengaruh Modulus dan Viscoelastis pada Rasio Geometri Tri-Adhesive Terhadap Kekuatan dan Serapan Energi Single Lap Joint yang Dikenakan Beban Impact dengan Metode Elemen Hingga

Nugraha, Rizky (2022) Analisa Pengaruh Modulus dan Viscoelastis pada Rasio Geometri Tri-Adhesive Terhadap Kekuatan dan Serapan Energi Single Lap Joint yang Dikenakan Beban Impact dengan Metode Elemen Hingga. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111640000213-Project_Report.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2024. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Sambungan Single lap Joint adhesive merupakan jenis sambungan yang kuat. Namun konsentrasi tegangan yang terjadi pada ujung - ujung sambungan dapat menurunkan kekuatan sambungan. Ada beberapa metode untuk mengurangi hal ini, pertama sambungan adhesive digabungkan dengan jenis sambungan yang lain, seperti keling, dan sebagainya. Metode yang lain adalah menggunakan sambungan dengan beberapa adhesive dengan modulus Young yang berbeda. adhesive dengan modulus Young yang lebih rendah memiliki konsentrasi tegangan yang rendah, namun sambungan lebih mudah terdeformasi. Sedangkan adhesive dengan modulus Young lebih tinggi memiliki kekuatan yang lebih tinggi, namun sambungan menjadi lebih getas.
Dalam penelitian ini penulis melihat apakah memungkinkan untuk mengurangi konsentrasi tegangan dan menaikan serapan energi jika menggunakan tiga jenis adhesive yang berbeda (tri-adhesive) dengan metode finite element analysis. Penelitian ini membandingkan kekuatan sambungan mono, bi-adhesive dan tri-adhesive single lap joint terhadap beban tumbukan. Pada penelitian ini diukur tegangan dan serapan energi akibat gaya impact menggunakan pemodelan elemen hingga. Model specimen dan model simulasi mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh Izumi Higuchi, Toshiyuki Sawa, & Hidekazu Suga. Variasi yang digunakan dalam simulasi ini adalah lebar dari overlap sambungan adhesive dan modulus young dari setiap adhesive yang berbeda. Hasil dari penelitian ini diharapkan berguna untuk mengetahui performa tri-adhesive dalam aplikasi dimana sambungan mengalami beban tumbukan, misalnya pada konstruksi otomotif.
Pada simulasi ini divariasikan rasio lebar dari setiap adhesive dengan 6 variasi. Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan, tegangan geser dan normal maksimum masih berada pada bagian dekat ujung sambungan. Namun, nilai dari sambungan bi-adhesive dan tri-adhesive memiliki nilai tegangan yang lebih rendah pada sebagian sambungan. Sedangkan untuk serapan energi terdapat perubahan yang signifikan, dimana serapan energi pada sebagian besar variasi tri-adhesive memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan pada sambungan mono dan bi-adhesive. Hal ini terjadi karena adhesive pada bagian tengah sambungan menerima sedikit tegangan jika adhesive bagian luar belum mengalami kegagalan. Selain itu sifat viscoelastis material tidak memberikan pengaruh pada distribusi tegangan geser dan normal dan juga pada serapan energi dalam kondisi elastis.
================================================================================================
Adhesive Single lap Joint is a type of strong joints. However, the stress concentration that occurs at the ends of the connection can reduce the strength of the joints. There are several methods to reduce this, firstly the adhesive joint is combined with another type of joint, such as rivet, and so on. Another method is to use joints with several adhesives with different Young's modulus. Adhesives with lower Young's modulus have lower stress concentrations, but the joints are more easily deformed. Meanwhile, adhesive with higher Young's modulus has higher strength, but the joint becomes more brittle.
In this study, the authors see whether it is possible to reduce stress concentration and increase energy absorption when using three different types of adhesive (tri-adhesive) using the finite element analysis method. This study compares the strength of mono, bi-adhesive and tri-adhesive single lap joints to impact loads. In this study, the stress and energy absorption due to the impact force were measured using finite element modeling. The specimen model and simulation model refer to the research conducted by Izumi Higuchi, Toshiyuki Sawa, & Hidekazu Suga. The variation used in this simulation is the width of the adhesive joint overlap. The results of this study are expected to be useful to determine the performance of tri-adhesive in applications where joints is subjected to impact loads, for example in automotive construction.
In this simulation, the width ratio of each adhesive is varied with 6 variations. Based on the simulation that has been done, the maximum shear and normal stresses are still near the ends of the connection. However, the values of the bi-adhesive and tri-adhesive joints have lower stress values in some of the joints. Meanwhile, for energy absorption there is a significant change, where the energy absorption in most variations of tri-adhesive has a higher value than in mono and bi-adhesive joints. This occurs because the adhesive in the center of the joint receives a slight tension if the outer adhesive has not failed. In addition, the viscoelastic properties of the material have no effect on the normal and shear stress distributions and also on the energy absorption in the elastic condition.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Modulus young, Viscoelasticity, Tri-Adhesive Single Lap Joint, Impact tensile, Viscoelastis, Single Lap Joint Tri-Adhesive, Beban Tumbukan Tarik
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA455.A34 Adhesives 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:	Rizky Nugraha
Date Deposited:	21 Feb 2022 03:56
Last Modified:	01 Nov 2022 03:44
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/94675

Actions (login required)

View Item