Perangkat Lunak Simulasi dan Visualisasi 3D untuk Prediksi Maneuvering Kapal

Cahyadi, I Made Ari (2023) Perangkat Lunak Simulasi dan Visualisasi 3D untuk Prediksi Maneuvering Kapal. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 04111940000001-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Manuver merupakan kemampuan yang penting dimiliki sebuah kapal, mengingat manuver adalah salah satu faktor yang dapat menyebabkan kecelakaan kapal, yaitu tabrakan kapal. Data menunjukkan bahwa sekitar 89-96% kecelakaan laut terjadi karena kegagalan manuver. International Maritime Organization (IMO) telah menetapkan peraturan terkait kemampuan manuver kapal, namun dalam praktiknya seringkali diabaikan, khususnya pada tahap desain awal karena kesulitan dalam perhitungan dan prediksi manuver. Oleh sebab itu, dikembangkan sebuah perangkat lunak yang dapat menghitung performa manuver kapal secara cepat dan tepat serta dapat memvisualisaikan gerakannya secara tiga dimensi (3D) untuk memberikan gambaran yang lebih jelas. Digunakan perhitungan maneuver Nomoto Model yang memodelkan dinamika kapal, rudder, dan propeller ke dalam fungsi transfer. Perhitungan dilakukan untuk gerakan turning circle dan zig-zag, dengan masing-masing tactical diameter dan overshoot angle sebagai parameter. Model kapal yang digunakan adalah KRISO Container Ship (KCS), dan hasil perhitungan dibandingkan dengan penelitian oleh Yuting Jin (2021) yang menggunakan data kapal yang sama, namun dengan metode Computational Fluid Dynamic (CFD). Perangkat lunak berhasil mengeluarkan grafik tactical diameter dan overshoot angle yang mirip dengan penelitian tersebut, meskipun terdapat margin of error masing-masing sebesar 21,17% dan 36,41%. Hal ini terjadi akibat perbedaan metode perhitungan dan pemodelan manuver yang digunakan. Selanjutnya, dilakukan simulasi dengan memvariasikan sudut rudder dan gerak maneuver untuk data KCS. Hasilnya, perangkat lunak dapat menunjukan kesesuaian kemampuan manuver KCS dengan ketentuan IMO untuk semua variasi sudut dan gerakan, serta dapat memvisualisasikannya secara 3D. Salah satunya, untuk gerakan turning circle dengan δ = 20°, kemampuan manuver KCS ditunjukan tidak memenuhi ketentuan IMO karena tactical diameter yang dihasilkan sebesar 1481,099 m, melebihi lima kali panjang kapal. Perangkat lunak kemudian diujikan kepada beberapa calon pengguna yang akan memberikan feedback. Dalam skala rating 1 – 5, dengan 1 = sangat tidak setuju, dan 5 = sangat setuju, perangkat lunak mendapatkan rata-rata rating sebesar 4,308 untuk kemudahan penggunaan, 4,227 untuk pemahaman pengguna, 4,361 untuk kenyamanan tampilan, dan 4,243 untuk efektivitas kemampuan analisis manuvernya.
================================================================================================================================
Maneuvering is an important ability for a ship to have, considering that maneuvering is one of the factors that can cause a ship accident, namely ship collisions. Data shows that around 89-96% of marine accidents occur due to failure to maneuver. The International Maritime Organization (IMO) has established regulations regarding ship maneuverability, but in practice they are often ignored, especially at the initial design stage due to difficulties in calculating and predicting maneuvers. Therefore, a software is developed that can calculate the ship's maneuver performance quickly and precisely and can visualize the maneuver in three dimensions (3D) to provide a clearer picture. The calculation of the Nomoto Model maneuver is used which models the dynamics of the ship, rudder and propeller into transfer functions. Calculations are performed for turning circle and zig-zag maneuvers, with tactical diameter and overshoot angle as parameters, respectively. The ship model used is KRISO Container Ship (KCS), and the calculation results are compared with research by Yutang Jin (2021) which uses the same ship data, but with the Computational Fluid Dynamic (CFD) method. The software succeeded in producing tactical diameter and overshoot angle graphs similar to that of the study, although there are margin of error of 21.17% and 36.41%, respectively. This occurs due to differences in the calculation methods and maneuver modeling used. Next, simulations are carried out by varying the rudder angle and maneuver motion for the KCS data. As results, the software can demonstrate the compliance of KCS maneuverability with IMO criteria for all variations of angles and movements, and can visualize it in 3D. One of them, for the turning circle movement with δ = 20°, the maneuverability of KCS is shown not to meet IMO criteria because the resulting tactical diameter is 1481.099 m, exceeding five times the ship's length. The software is then tested on several early users who will provide feedback. On a rating scale of 1 – 5, with 1 = strongly disagree, and 5 = strongly agree, the software gets an average rating of 4.308 for ease of use, 4.227 for user understanding, 4.361 for display convenience, and 4.243 for the effectiveness of the maneuver analysis abilities.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	simulation, maneuver, software, 3d visualization, simulasi, maneuver, perangkat lunak, visualisasi 3d
Subjects:	Q Science > QA Mathematics > QA76 Computer software V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM161 Ships--Hydrodynamics
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Naval Architecture and Shipbuilding Engineering > 36201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	I Made Ari Cahyadi
Date Deposited:	07 Aug 2023 04:58
Last Modified:	07 Aug 2023 04:58
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/103710

Actions (login required)

View Item