Pemodelan Getaran dan Fatigue pada Sistem Propulsi High-Speed Passenger Craft Menggunakan Metode Simulasi

Budiawan, Ananta Fathurrozi (2019) Pemodelan Getaran dan Fatigue pada Sistem Propulsi High-Speed Passenger Craft Menggunakan Metode Simulasi. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 04211540000063-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Ketika objek menerima eksitasi dalam frekuensi yang sama dengan frekuensi alami, objek beresonansi dan dapat menyebabkan kerusakan. Siklus hidup kelelahan suatu benda perlu ditentukan untuk mengidentifikasi berapa lama benda itu akan bertahan. Saat ini perhitungan frekuensi alami dan umur kelelahan suatu objek dapat dilakukan dengan menggunakan metode analisis elemen hingga melalui perangkat lunak. Didorong oleh kelangkaan dalam penelitian getaran dan kelelahan poros propulsi menggunakan simulasi perangkat lunak, penelitian ini telah menghitung dan menganalisis frekuensi alami dan siklus hidup kelelahan sistem propulsi high-speed passenger craft menggunakan perangkat lunak Ansys melalui metode static structural analysis dan modal analysis. Ditemukan bahwa sistem propulsi kapal memiliki 7 mode frekuensi alami yang meliputi mode transversal dan mode torsional yang nilainya adalah 19.18 Hz, 19.64 Hz, 25.26 Hz, 29.42 Hz, 29.73 Hz, 52.24 Hz, dan 52.47 Hz. Setiap mode memiliki nilai deformasi, stres, dan umur lelahnya masing-masing. Perhitungan analisis modal dalam perangkat lunak telah divalidasi menggunakan rumus Bernoulli-Euler dimana mode transversal memiliki error 23% sedangkan error mode torsional adalah 0,2%. Penelitian mengungkapkan bahwa siklus hidup kelelahan dari poros propulsi adalah 21,5 tahun dalam jadwal operasi kapal saat ini. Hasil kelelahan hidup dari perangkat lunak telah divalidasi menggunakan rumus tegangan geser maksimum dan nilai error adalah 5,63%. Demi mencegah resonansi dalam sistem propulsi, kecepatan kritis operasi mesin utama pada 671 rpm, 691 rpm, 884 rpm, 1029 rpm dan 1040 rpm harus dihindari.

=====

As object receives excitation in the same frequency as natural frequency, it resonates and may cause damages. Fatigue life cycle of an object need to be determined to identify how long it will last. Nowadays calculation of natural frequency and fatigue life of an object can be done utilizing finite element analyzing method through software. Driven by scarcity in research of vibration and fatigue of propulsion shaft using software simulation, this research calculated and analyzed high-speed passenger craft propulsion system natural frequency and fatigue life cycle using Ansys software through static structural analysis and modal analysis methods. It is found that ship’s propulsion system has 7 modes of natural frequency encompassed transversal mode and torsional mode which the values are 19.18 Hz, 19.64 Hz, 25.26 Hz, 29.42 Hz, 29.73 Hz, 52.24 Hz, dan 52.47 Hz. Each mode has their own deformation, stress and fatigue life value. Calculation of modal analysis in the software has been validated using Bernoulli-Euler formula with the transversal mode possesses error of 23% while the torsional mode error is 0.2%. The research revealed that fatigue life cycle of the propulsion shaft is 21.5 years within the ship current operational schedule. Fatigue life result from the software has been validated using maximum shear stress formula and the error value is 5.63%. To prevent resonance in the propulsion system, critical speeds of main engine operation at 671 rpm, 691 rpm, 884 rpm, 1029 rpm and 1040 rpm are to be avoided.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Natural frequency, propulsion shaft, fatigue, FEA simulation
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM773 Ship propulsion, Electric
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ananta Fathurrozi Budiawan
Date Deposited:	09 Jun 2026 07:38
Last Modified:	09 Jun 2026 07:38
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/68968

Actions (login required)

View Item