Topology Optimization Design pada Holder Smartphone dan Lensa Telephoto Menggunakan 3d Printer dengan Material Polylactic Acid

Wijaningsih, Dwinanda Alief (2019) Topology Optimization Design pada Holder Smartphone dan Lensa Telephoto Menggunakan 3d Printer dengan Material Polylactic Acid. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111440000071-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Perkembangan teknologi di dunia industri otomotif semakin pesat, hampir seluruh produsen kendaraan menciptakan inovasi-inovasi baru sehingga persaingan di dunia otomotif menjadi sangat ketat. Salah satu inovasi baru tersebut adalah diciptakannya mobil otonom, sejenis mobil berteknologi canggih yang memiliki kemampuan dalam mengemudikan dirinya sendiri tanpa bantuan manusia. Mobil otonom dilengkapi dengan kamera yang digunakan untuk mendeteksi keadaan jalan dan rintangan apa saja yang ada di sekitar, selain itu untuk merekam di sepanjang perjalanan dan dapat dijadikan sebagai bukti apabila terjadi kecelakaan lalu lintas. Kamera smartphone cukup bisa untuk memenuhi kebutuhan ini dengan dipasang lensa telephoto supaya kualitas gambar menjadi lebih bagus. Oleh karena itu, dilakukan desain khusus holder smartphone yang berfungsi untuk menyangga smartphone beserta lensanya yang nantinya akan dipasang pada mobil otonom. Penelitian ini bertujuan mendapatkan desain holder smartphone yang optimal dengan material polylactic acid (PLA) melalui metode optimasi topologi. Penelitian ini terdiri dari proses pemodelan holder smartphone, kemudian simulasi tahap awal menggunakan simulasi fatigue dengan software elemen hingga yang meliputi pendefinisian model, meshing, set upconstraint, dan analisis hasil. Lalu dilanjutkan dengan simulasi optimasi topologi terhadap holder dengan variasi massa retain untuk kemudian dilakukan desain ulang dengan smoothing. Setelah itu simulasi tahap akhir dengan metode yang sama dengan simulasi tahap awal yaitu simulasi fatigue untuk hasil desain akhir, dan kemudian analisis hasil akhir dilakukan untuk menentukan desain terbaik. Selanjutnya realisasi model dengan menggunakan 3D printer, uji coba model secara langsung di lapangan, dan evaluasi hasil. Simulasi tahap awal didapatkan bahwa holder memiliki tegangan maksimum dan regangan maksimum berturut-turut 4,3693 MPa dan 0,0035548 mm/mm. Sehingga dapat dilakukan optimasi topologi karena nilai tegangan maksimum masih di bawah tegangan izinnya. Optimasi topologi dan smoothing dengan variasi massa retain 80%, 50%, 40%, 30%, dan 20% menghasilkan massa akhir berturut-turut 0,004484, 0,0034867, 0,0031597, 0,0028079, 0,0024942 kg dengan tegangan maksimum berturut-turut 11,751, 37,466, 49,023, 68,556, 77,257 MPa dan regangan maksimum berturut-turut 0,0008066, 0,0052064, 0,0080825, 0,010357, 0,0015105 mm/mm dan juga menghasilkan lifetime sebesar 2 x 107 cycles melebihi batas minimal standar lifetime material polylactic acid. Sehingga desain “terbaik” adalah desain ulang dengan massa retain 30%. Realisasi terhadap desain ini dapat dilakukan dan berhasil diuji coba meski dengan beberapa evaluasi.
===================================================================================================================================
The automotive industry development increased rapidly. The inovations are always provided because of this industry has high competitive market. One of the new innovations is autonomous cars. It is a type of high-tech car that has the ability to drive itself without human assistance. Autonomous cars are equipped with cameras which are used to detect road conditions and any obstacles around. Moreover, thecamera can be used to record along the way and can be used as evidence in the event of a traffic accident. The smartphone camera with telephoto lens is enough to fulfill this need. Therefore, a special design for smartphone holders which support the smartphone and its lenses. The purpose of this research is to obtain an optimal smartphone holder design with polylactic acid (PLA) material using topology optimization methods. This research begins with smartphone holder modeling process. The simulation uses fatigue simulation with finite element software which includes defining the model, messing, set up constraint, and results analysis. Thenoptimization simulation of the holder topology uses variations in retain mass and then redesigned with smoothing. After that the final simulation is a fatigue simulation for the results of redesign and then the analysis of the final results is done to determine the best design. The last stage is model manufacturing using 3D printer, field testing, and result evaluation. The initial simulation show that the holder has the maximum stress and the maximum strain 4,3693 MPa and 0,0035548 mm/mm respectively. So that topology optimization can be done because the maximum stress value was still below the allowable stress. Topology optimization and smoothing with retain mass 80%, 50%, 40%, 30% and 20% produce final mass 0,004484, 0,0034867, 0,0031597, 0,0028079, 0,0024942 kg respectively with the maximum stress 11,751, 37,466, 49,023, 68,556, 77,257 MPa respectively, and the maximum strain 0,0008066, 0,0052064, 0,0080825, 0,010357, 0,015105 mm/mm respectively. And also produce a lifetime 2 x 107 cycles is beyond the minimum limit of lifetime standard polylactic acid material. So “The best design” is achieved from establishing redesign of 60% retain mass. Then both “The best design” manufacturing and field testing are done well although with some evaluations.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Holder, Smartphone, Polylactic Acid, Optimasi Topologi, Addictive Manufacturing, 3D Printing, meshing, Elemen Hingga
Subjects:	T Technology > TS Manufactures T Technology > TS Manufactures > TS171 Product design
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Dwinanda Alief Wijaningsih
Date Deposited:	21 Jul 2026 04:54
Last Modified:	21 Jul 2026 04:54
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/69605

Actions (login required)

View Item