Analisis Kekuatan dan Re-design Box Body Mobil Pick-Up Multiguna Pedesaan akibat Gaya Angin, Inersia, dan Sentrifugal

Jaisyah, Maulika Gustina (2018) Analisis Kekuatan dan Re-design Box Body Mobil Pick-Up Multiguna Pedesaan akibat Gaya Angin, Inersia, dan Sentrifugal. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02111440000079-Undergraduated_Theses.pdf - Accepted Version

Download (6MB) | Preview

Abstract

Mobil pick-up multiguna pedesaan adalah salah satu terobosan baru yang dikembangkan oleh Departemen Teknik Mesin ITS yang bekerjasama dengan beberapa mitra kerja. Box mobil merupakan salah satu bagian penting dari mobil tersebut dimana dapat digunakan untuk dua fungsi, yaitu media niaga dan angkut penumpang. Perancangan box mobil saat ini telah mencapai desain prototype kedua dengan perubahan material dari desain prototype pertama. Analisis struktur pada rasio kekuatan box terhadap massa perlu diketahui agar mendapatkan perbandingan kekuatan kedua desain. Selain itu, hasil analisis tersebut juga dapat digunakan sebagai sumber referensi untuk melakukan re-design pada perancangan box selanjutnya. Analisis struktur pada box mobil menggunakan metode elemen hingga dengan fokus meninjau aspek deformasi maksimum dan tegangan von misses (tegangan ekuivalen). Penelitian ini menggunakan software ANSYS Workbench 18.0. Box mobil ini dimodelkan dalam tiga part yang kemudian dilakukan assembly. Part tersebut terdiri dari yaitu lapisan dalam, kerangka dan lapisan luar. Kedua desain prototype box dimodelkan sama, perbedaannya hanya ditunjukkan pada material properties. Simulasi static structural dilakukan pada model box mobil dengan empat variasi kasus pembebanan dinamis, yaitu saat mobil melaju dengan kecepatan konstan, mengalami percepatan dari kondisi diam, mengalami perlambatan akibat pengereman, dan saat mengalami belok. Hasil simulasi berupa tegangan von misses dan deformasi maksimum. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa tegangan von misses paling besar terjadi saat kondisi box kedua dengan muatan penuh saat mengalami belok, yaitu sebesar 348,69 Mpa. Hal ini juga mengakibatkan deformasi paling maksimum terjadi dengan besar 8,357 mm. Nilai safety factor yang didapatkan adalah 0,63. Setelah mengetahui kondisi tegangan maksimum dan deformasi maksimum yang terjadi, dilakukan re-design untuk menurunkan massa namun mampu memiliki kekuatan yang baik agar didapatkan safety factor yang sesuai standar. Re-design yang dilakukan pada bagian kerangka atas dan bagian dalam box dapat menghasilkan tegangan maksimum sebesar108,01 Mpa dan deformasi maksimum sebesar 1,0892 mm. Dengan membandingkan dengan nilai tegangan yield pada material yang digunakan, maka diperoleh nilai safety factor sebesar 2,04. Nilai ini sesuai standar dalam dunia industri. Sehingga dapat dikatakan bahwa hasil re-design aman dan baik. ======================================================================================================= The rural multipurpose pick-up car is one of the new breakthroughs developed by the Department of Mechanical Engineering ITS in collaboration with several partners. Box car is one of the important parts of the car which can be used for two functions, namely commercial media and passenger transport. The design of the current car box has achieved a second prototype design with material changes from the first prototype design. Structural analysis on the box strength ratio to mass needs to be known to get a comparison of the strengths of both designs. In addition, the results of the analysis can also be used as a reference source for re-design on the next box design. Structural analysis on car boxes uses finite element method with focus on reviewing the maximum deformation aspect and von misses stress (equivalent stress). This research uses ANSYS Workbench 18.0 software. This car box is modeled in three parts which are then assembled. The part consists of the inner layer, the outer frame and the outer layer. Both design prototype boxes are modeled the same, the difference is only shown in material properties. Static structural simulations are performed on car box models with four variations of dynamic loading cases, when the car is driving at a constant speed, accelerating from rest, slowing due to braking, and turning. The simulation results are von misses stress and maximum deformation.Based on the analysis that has been done, the result shows that the von misses voltage is the greatest when the second box condition with full charge when experiencing turn, that is equal to 348,69 Mpa. This also resulted in the most maximum deformation occurring 8.357 mm. The value of safety factor obtained is 0.63. After knowing the maximum stress condition and maximum deformation that happened, done re-design to lower the mass but able to have good strength to get the safety factor according to standard. Re-design done on the upper frame and inside of the box can produce a maximum voltage of 108.01 Mpa and a maximum deformation of 1,0892 mm. By comparing with the yield stress value of the material used, the value of the safety factor is 2.04. This value is in line with industry standards. So it can be said that the re-design results are safe and good.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 629.26 Jai a-1 3100018076827
Uncontrolled Keywords: Struktur bodi box mobil, tegangan von misses, deformasi maksimum, pembebanan, metode elemen hingga, gaya angin, gaya inersia, dan gaya sentrifugal.
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA645 Structural analysis (Engineering)
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL275.J6 Automobiles--Maintenance and repair.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Maulika Gustina Jaisyah
Date Deposited: 15 Dec 2020 08:06
Last Modified: 15 Dec 2020 08:06
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/55887

Actions (login required)

View Item View Item