Analisis Umur Lelah akibat Retak pada Struktur Alas Kapal

Saputra, Angga Ramadhani (2024) Analisis Umur Lelah akibat Retak pada Struktur Alas Kapal. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5018201090-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Kecelakaan kapal yang terjadi akibat adanya retakan pada kontruksi kapal sering terjadi. Diperkirakan 50%-90% kecelakaan kapal yang diakibatkan kegagalan mekanis disebabkan oleh kelelahan. Untuk menghindari hal tersebut maka, harus dilakukan perhitungan terhadap umur kelelahan struktur agar dapat mengetahui waktu yang dibutuhkan retak untuk menjalar dari retakan awal (Initial crack) sampai retak tersebut sudah dapat dikatakan membahayakan atau akan terjadi kegagalan. Kelelahan terjadi karena tiga faktor dasar, yaitu tegangan tarik maksimum yang tinggi, variasi atau fluktuasi tegangan yang cukup besar, dan siklus tegangan yang besar. Pada penelitian ini perhitungan umur kelelahan dilakukan pada bagian struktur alas kapal yaitu center girder dan kontruksi melintang alas dengan pendekatan fracture mechanics. Pembebanan yang dilakukan berdasarkan pada beban hidrodinamis kapal yaitu beban ekstrim kondisi hogging dan sagging. Dilakukan analisis tegangan global yang terjadi dengan memodelkan kapal utuh untuk mendapatkan nilai tegangan tarik maksimal. Selanjutnya, dilakukan analisis tegangan lokal dan perambatan retak pada struktur alas kapal yang ditinjau dengan menggunakan retak awal 5 mm. Metode fracture mechanics digunakan dalam menganalisis kekuatan struktur alas kapal dan memperkirakan umur lelah struktur.didapat nilai faktor intensitas tegangan pada model lokal sebesar 168,51 MPa√mm untuk panjang retak 5 mm, 317,93 MPa√mm untuk panjang retak awal 15 mm, dan 432,95 MPa√mm untuk Panjang retak awal 25 mm. Untuk variasi kapal menggunakan material KI-A didapatkan faktor intensitas tegangan sebesar 459,31 MPa√mm dengan panjang retakan awal 5 mm. Umur lelah dari struktur alas kapal menggunakan material alluminium alloy 5083 didapat selama 271,18 hari pada panjang retakan awal 5 mm, 141,70 hari pada panjang retakan awal 15 mm, dan 90,91 hari pada panjang retakan awal 25 mm. Untuk variasi kapal menggunakan material KI-A didapatkan umur lelah selama 3,06 hari dengan panjang retakan awal 5 mm.
========================================================================================================================
Ship accidents due to cracks in ship construction are common. It is estimated that 50%-90% of ship accidents caused by mechanical failures are due to fatigue. To avoid such incidents, fatigue life calculations of the structure must be performed to determine the time required for a crack to propagate from the initial crack to a point where it becomes hazardous or failure occurs. Fatigue occurs due to three basic factors: high maximum tensile stress, significant stress variation or fluctuation, and large stress cycles. In this study, fatigue life calculations were carried out on the hull structure, specifically the center girder and transverse bottom construction, using a fracture mechanics approach. The loading was based on the ship's hydrodynamic loads, namely extreme hogging and sagging conditions. A global stress analysis was performed by modeling the entire ship to obtain the maximum tensile stress values. Subsequently, local stress analysis and crack propagation on the hull structure were examined using an initial crack of 5mm. The fracture mechanics method was used to analyze the strength of the hull structure and estimate its fatigue life. The stress intensity factor values for the local model were 168,51 MPa√mm for a 5 mm crack length, 317,93 MPa√mm for a 15 mm initial crack length, and 432,95 MPa√mm for a 25 mm initial crack length. For variations using KI-A steel material, the stress intensity factor was 459,31 MPa√mm with an initial crack length of 5 mm. The fatigue life of the hull structure using 5083 aluminum alloy material was found to be 271,18 days for an initial crack length of 5 mm, 141,70 days for an initial crack length of 15 mm, and 90,91 days for an initial crack length of 25 mm. For variations using KI-A steel material, the fatigue life was found to be 3,06 days with an initial crack length of 5 mm

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	fracture mechanics, hidrodinamis, konstruksi kapal, tegangan, umur lelah, fatigue life, fracture mechanics, hydrodinamic, ship construction.
Subjects:	V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM156 Naval architecture
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Naval Architecture and Shipbuilding Engineering > 36201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Angga Ramadhani Saputra
Date Deposited:	07 Aug 2024 23:01
Last Modified:	25 Sep 2024 00:51
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/112826

Actions (login required)

View Item