Analisa Statis Dan Dinamis Pada Single Shaft Motor Bldc 1.5 Kw Menggunakan Finite Element Method

Yosseffano, Rasyid Mutazsiraj (2021) Analisa Statis Dan Dinamis Pada Single Shaft Motor Bldc 1.5 Kw Menggunakan Finite Element Method. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[thumbnail of 02111740000117-Undergraduate_Thesis.pdf] Text
02111740000117-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 October 2023.

Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Masalah pencemaran lingkungan menjadi perhatian utama
negara-negara di dunia saat ini.Salah satu sumber dari
pencemaran lingkungan adalah penggunaan transportasi dengan
bahan bakar fosil. Intergovernmental Panel on Climate Change
(IPCC) menemukan bahwa emisi yang dihasilkan oleh bahan
bakar fosil menjadi faktor penyebab yang paling dominan dari
terjadinya global warming. Hal ini menjadi urgensi akan
pentingnya inovasi pada kendaraan yang ramah lingkungan. Salah
satu alternatif kendaraan yang ramah lingkungan adalah
kendaraan listrik.Beberapa negara dunia sudah mulai melakukan
investasi serta menyiapkan infrastruktur yang dapat menunjang
transisi dari penggunaaan kendaraan berbahan bakar fosil menuju
kendaraan listrik. Salah satu tipe dari kendaraan listrik adalah
skuter listrik.Penggunaan skuter listrik di Indonesia sudah cukup
masif,terutama untuk jasa pesan antar makanan. Salah satu bagian
dari Motor BLDC adalah bagian poros. Pada tugas akhir ini akan
dilakukan perancangan ulang dari poros untuk motor BLDC
1.5KW yang akan di aplikasikan pada skuter listrik. Analisa yang
dilakukan pada tugas akhir ini adalah melihat respon poros yang
telah dirancang ulang terhadap pembebanan statis dan
pembebanan dinamis pada beberapa material.
Dalam penelitian ini akan dilakukan simulasi untuk pembebanan
statis dan pembebanan dinamis pada Single Shaft. Pembebanan
statis pada simulasi ini adalah berat maksmum kendaraan dengan
ii
dua orang penumpang.Simulasi untuk pembebanan statis
dilakukan dengan menggunakan analisa static structural pada
ANSYS. Pembebanan dinamis untuk simulasi ini adalah power
spectral density dari eksitasi jalan. Permodelan pembebanan
dinamis dilakukan dengan menggunakan MATLAB Simulink.
Variasi yang dilakukan adalah pada kecepatan kendaraan yang
melewati suatu profil jalan. Variasi tersebut akan menjadi variable
dalam melakukan simulasi pada software MATLAB Simulink untuk
mengetahui besar power central density yang dihasilkan dari tiap
variasi yang dilakukan. Hasil power central density akan menjadi
input dalam melakukan simulasi random vibration pada Ansys.
Respon poros yang dilihat dari simulasi pembebanan statis dan
dinamis adalah deformasi dan equivalent stress.Variasi material
dilakukan untuk mengetahui material dengan respon deformasi
dan equivalent stress yang paing kecil
Dari hasil penelitian didapatkan bahwa power spectral density
semakin tinggi seiring dengan bertambahnya kecepatan skuter
listrik serta menurunnya kualitas jalan. Hal ini membuat deformasi
dan equivalent stress yang lebih tinggi pada poros Ketika
mendapatkan pembebanan dinamis di kecepatan skuter yang lebih
tinggi serta kualitas jalan yang lebih buruk.Perbedaan modulus
young dari kedua material menyebabkan perbedaan di respon
statis dan dinamis dari poros skuter listrik,walaupun tidak terlalu
signifikan karna kedua material masih dalam kelas material
carbon steel.Rancangan poros skuter listrik masih aman
digunakan pada kecepatan maksimum skuter listrik di kelas jalan
dengan kategori kualitas very poor. ===================================================================================================
The problem of environmental pollution is a major concern for
countries in the world today. One source of environmental
pollution is the use of transportation with fossil fuels. The
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) found that
emissions produced by fossil fuels are the most dominant cause of
global warming. This becomes the urgency of the importance of
innovation in environmentally friendly vehicles. One alternative to
environmentally friendly vehicles is electric vehicles. Several
countries in the world have begun to invest and prepare
infrastructure that can support the transition from using fossil fuel
vehicles to electric vehicles. One type of electric vehicle is the
electric scooter. The use of electric scooters in Indonesia is quite
massive, especially for food delivery services. One part of the
BLDC Motor is the shaft. In this final project, a redesign of the
shaft for a 1.5KW BLDC motor will be carried out which will be
applied to an electric scooter. The analysis carried out in this final
project is to see the response of the redesigned shaft to static
loading and dynamic loading on several materials.
In this study, simulations will be carried out for static loading and
dynamic loading on Single Shaft. Static loading in this simulation
is the maximum weight of a vehicle with two passengers.
Simulations for static loading are carried out using static
iv
structural analysis on ANSYS. Dynamic loading for this simulation
is power central density of road excitation. Dynamic loading
modeling is done using MATLAB Simulink. The variation made is
on the speed of the vehicle that passes through a road profile. This
variation will be a variable in performing simulations on the
MATLAB Simulink software to determine the amount of power
central density generated from each variation made. The results of
power spectral density will be input in conducting random
simulations vibration on Ansys. The shaft response seen from the
simulation of static and dynamic loading is deformation and
equivalent stress. Material variations are carried out to determine
the material with the smallest deformation response and equivalent
stress
From the results of the study, it was found that the power spectral
density was higher as the speed of the electric scooter and the road
quality decreased. This resulted in higher deformation and
equivalent stress on the shaft when subjected to dynamic loading
at higher scooter speeds and poorer road quality. The difference in
Young's modulus of the two materials causes differences in the
static and dynamic responses of the electric scooter shaft, although
not too significant because the two materials are still in the carbon
steel material class. The electric scooter shaft design is still safe to
use at the maximum speed of electric scooters in the road class with
the quality category. very poor.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: InWheel Motor, Skuter Listrik, Single Shaft Motor, Beban Statis, Beban Dinamis, Analisa Struktur,InWheel Motor, Electric Scooter, Single Shaft Motor, Static Loading, Dynamic Loading, Structural Analysis.
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA355 Vibration.
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA645 Structural analysis (Engineering)
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Rasyid Mutazsiraj Yosseffano
Date Deposited: 02 Aug 2021 05:15
Last Modified: 02 Aug 2021 05:15
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/84681

Actions (login required)

View Item View Item