Analisis Pengaruh Karakteristik Lattice Structure Terhadap Nilai Shear Modulus Dan Bulk Modulus Pada Iso-F Pentamode Metamaterial Menggunakan Metode Elemen Hingga

Tanlie, Marcellino Nixon (2023) Analisis Pengaruh Karakteristik Lattice Structure Terhadap Nilai Shear Modulus Dan Bulk Modulus Pada Iso-F Pentamode Metamaterial Menggunakan Metode Elemen Hingga. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511940000117-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (8MB) | Request a copy

Abstract

Metamaterial merupakan material yang mendapatkan sifat mekanik uniknya dari strukturnya tidak seperti material pada umumnya yang mengandalkan paduan dan komposisi. Material ini memungkinkan untuk mendesain material dengan sifat mekanik yang sesuai untuk tiap aplikasi. Pada penelitian ini salah satu jenis metamaterial yaitu pentamode didesain menggunakan Fusion 360 dan kemudian disimulasikan menggunakan Abaqus. Adapun parameter yang digunakan berupa diameter ujung spindel (d), diameter tengah spindel (D), dan rasio d/D. Simulasi itu pun menggunakan Finite Element Method (FEM) yang nantikan akan melakukan tes kompresi dan tes shear. Untuk tes kompresi dilakukan pada aksis z untuk mendapatkan modulus young. Dan Shear test dilakukan pada aksis y terhadap plane y untuk mendapatkan shear modulus. Batasan masalah yang diasumsikan material isotropik, maka dapat digunakan rumus untuk mendapatkan bulk modulus. Pada simulasi ini juga digunakan sifat mekanik dari material Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) karena aksesibilitasnya yang tinggi dan tingkat penggunaannya yang banyak dalam aplikasi 3D printing. Adapun variasi dari percobaan ini terdapat sepuluh variasi. Sepuluh variasi ini dari tes kompresi dan tes shear yang masing-masing menggunakan parameter d/D 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, dan 1. Pemilihan parameter ini dibatasi dengan d yang tidak bisa lebih besar dari D. Diperlukannya juga penelitian untuk ukuran optimal spindel masing-masing bentuk pentamode. Hasil simulasi menunjukkan penurunan rasio d/D membuat penurunan shear modulus dan bulk modulus. Penurunan shear modulus lebih cepat dibandingkan bulk modulus menghasilkan kenaikan rasio B/G seiring dengan penurunan rasio d/D.
=================================================================================================================================
Metamaterials are materials that derive their unique mechanical properties from their structure, unlike conventional materials that rely on alloys and composition. This material supports the design of materials with suitable mechanical properties for each application. In this study, one type of metamaterial, namely pentamode, was designed using Fusin 360 and then simulated using Abaqus. The parameters used are the diameter of the end of the spindle (d), the diameter of the center of the spindle (D), and the ratio d/D. Simulation and even then using the Finite Element Method (FEM) which has been waiting for will perform compression tests and shear tests. The compression test is carried out on the z-axis to obtain Young's modulus. And the shear test is carried out on the y-axis to the y-plane to get the shear modulus. The limitation of the isotropic problem, a formula can be used to obtain the bulk modulus. In this simulation, the mechanical properties of Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) material are also used because of its high accessibility and high level of use in 3D printing applications. There are ten variations of this experiment. These ten variations of the compression test and shear test use parameters d/D 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1. Parameter selection is limited by d which cannot be greater than D. Research is also needed for optimal spindle size. each pentamode shape. The simulation results show that a decrease in the d/D ratio causes a decrease in the shear modulus and bulk modulus. The decrease in shera modulus is faster than the bulk modulus resulting in an increase in the B/G ratio along with a decrease in the d/D ratio.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Metamaterial Pentamode, Metode Elemen Hingga, Modulus Bulk, Modulus Geser, Iso-f, Metamaterial Pentamode, Finite Element Method, Bulk Modulus, Shear Modulus
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Marcellino Nixon Tanlie
Date Deposited:	12 Feb 2023 14:14
Last Modified:	12 Feb 2023 14:14
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/96887

Actions (login required)

View Item