Desain Dan Analisis Respon Statis Dan Dinamis Pada Casing Battery Pack Dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga

Rama, M Farrel Baihaqi (2022) Desain Dan Analisis Respon Statis Dan Dinamis Pada Casing Battery Pack Dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[thumbnail of 02111740000155-Undergraduate_Thesis.pdf] Text
02111740000155-Undergraduate_Thesis.pdf

Download (5MB)

Abstract

Saat ini perkembangan kendaraan listrik di Indonesia berkembang sangat pesat. Dari data yang dihimpun Kementerian Perhubungan (Kemenhub) mencatat kendaraan listrik di Indonesia berjumlah 14.400 unit pada pertengahan Nopember 2021. Hal ini membuat Departemen Teknik Mesin ITS melakukan penelitian tentang kendaraan elektrik roda dua. Dimana pada laboratorium Rekayasa Vibrasi dan Sistem Otomotif meneliti dan mengembangkan electric scooter. Electric scooter ini menggunakan sumber energi dari baterai. Komponen baterai kendaraan listrik ini terdiri dari Battery cell, Battery module dan Battery pack. Desain casing battery pack yang tidak memadai akan menyebabkan banyak masalah seperti keretakan, kebisingan atau kerusakan baterai. Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah metode analisis untuk mengetahui kerusakan tersebut yaitu finite element analysis. Metode ini dapat menyelesaikan berbagai analisa seperti vibrasi, statik struktural, dan lainnya. Penggunaan metode elemen hingga ini menggunakan software ANSYS Workbench 2020 R2. Pada penelitian tugas akhir kali ini dilakukan analisis statis dan dinamis pada battery pack. Pada penelitian ini digunakan material structural steel dan aluminium alloy. Penelitian ini menggunakan metode elemen hingga pada software ANSYS Workbench 2020 R2 untuk melakukan pengujian static structural untuk pembebanan statis yang akan menghasilkan nilai equivalent stress von-mises, modal analysis untuk mengetahui frekuensi natural dan mode shape, dan harmonic response analysis untuk mengetahui pembebanan dinamis akibat getaran yang berlebihan dan mendapatkan grafik frequency response. Pada pengujian statis untuk casing battery pack menggunakan material structural steel memiliki stress maksimum sebesar 0,46197 MPa dan deformasi maksimum 0,000025317 mm. Pada material alluminium alloy stress maksimum sebesar 0,45965 MPa dan deformasi maksimum 0,000071201 mm. Pada pengujian dinamis untuk kondisi 1 material structural steel dihasilkan amplitudo sebesar 0,97638 mm/s dan Stress maksimum sebesar 1,3025 MPa. Pada material alluminium alloy amplitudo sebesar 0,94012 mm/s dan Stress maksimum sebesar 0,57416 MPa. Pada kondisi 2 material structural steel dihasilkan amplitudo sebesar 3,3092 mm/s dan Stress maksimum sebesar 1,3707 MPa. Pada material alluminium alloy amplitudo sebesar 0,54377 mm/ dan Stress maksimum sebesar 0,67462 MPa. Pada kondisi 3 material structural steel dihasilkan amplitudo sebesar 0,97982 mm/s dan Stress maksimum sebesar 1,3861 MPa. Pada material alluminium alloy amplitudo sebesar 0,94327 mm/s dan Stress maksimum sebesar 0,63474 MPa. Casing battery pack dengan menggunakan material Structural Steel lebih disarankan dibandingkan dengan material Alluminium Alloy dikarenakan stress maksimum yang didapatkan lebih besar dan deformasi yang didapatkan lebih kecil.
=================================================================================================================================
Currently, the development of electric vehicles in Indonesia is growing very rapidly. From data compiled by the Ministry of Transportation (Kemenhub), there are 14,400 electric vehicles in Indonesia in mid-November 2021. This makes the ITS Mechanical Engineering Department conduct research on two-wheeled electric vehicles. Where in the Laboratory of Vibration Engineering and Automotive Systems researching and developing electric scooters. This electric scooter uses an energy source from a battery. The battery components of this electric vehicle consist of a battery cell, a battery module and a battery pack. Inadequate battery pack casing design will cause many problems such as cracking, noise or battery damage. Therefore, an analytical method is needed to determine the damage, namely finite element analysis. This method can solve various analyzes such as vibration, structural static, and others. The use of the finite element method uses the ANSYS Workbench 2020 R2 software. In this final project, static and dynamic analyzes were carried out on the battery pack. In this study, structural steel and aluminum alloy materials were used. This study uses the finite element method in ANSYS Workbench 2020 R2 software to perform static structural testing for static loading which will produce an equivalent von-mises stress value, modal analysis to determine natural frequency and mode shape, and harmonic response analysis to determine dynamic loading due to vibration. redundant and get a frequency response graph. In the static test for the battery pack casing using structural steel material has a maximum stress of 0.46197 MPa and a maximum deformation of 0.00025317 mm. In the aluminum alloy material the maximum stress is 0.45965 MPa and the maximum deformation is 0.00071201 mm. In dynamic testing for condition 1 structural steel material, an amplitude of 0.97638 mm/s and a maximum stress of 1.3025 MPa are produced. In the aluminum alloy material, the amplitude is 0.94012 mm/s and the maximum stress is 0.57416 MPa. In the condition of 2 structural steel materials, the amplitude is 3.3092 mm/s and the maximum stress is 1.3707 MPa. In the aluminum alloy material, the amplitude is 0.54377 mm/ and the maximum stress is 0.67462 MPa. In the condition of 3 structural steel materials, the amplitude is 0.97982 mm/s and the maximum stress is 1.3861 MPa. In the aluminum alloy material, the amplitude is 0.94327 mm/s and the maximum stress is 0.63474 MPa. Battery pack casing using Structural Steel material is recommended compared to Aluminum Alloy material because the maximum stress obtained is greater and the deformation obtained is smaller.

Item Type: Thesis (Other)
Additional Information: RSM 621.312 42 Ram d-1 2022
Uncontrolled Keywords: Casing Battery Pack, finite element analysis, pembebanan statis, pembebanan dinamis, Battery Pack casing, finite element analysis, static loading, dynamic loading
Subjects: T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL220 Electric vehicles and their batteries, etc.
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Mr. Marsudiyana -
Date Deposited: 13 Feb 2025 07:43
Last Modified: 13 Feb 2025 07:43
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/118727

Actions (login required)

View Item View Item