Analisis Numerik pada Kegagalan Gerbong Datar 42 Ton Menggunakan Metode Elemen Hingga

Pamungkas, Lanang Wahyu (2021) Analisis Numerik pada Kegagalan Gerbong Datar 42 Ton Menggunakan Metode Elemen Hingga. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111640000108-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Kereta Api adalah salah satu moda transportasi darat yang banyak digunakan baik dalam ppengangkutan penumpang maupun pengangkutan barang. Dari tahun ke tahun, penggunaan kereta api sebagai sarana transportasi pengangkut barang selalu meningkat. Salah satu jenis kereta pengangkut barang adalah gerbong datar yang digunakan salah satunya adalah jenis PPCW. Pada penggunaannya, gerbong PPCW 42 ton terjadi kerusakan pada gerbong datar angkutan semen. Pada penelitian ini dilakukan penelitian untuk mengetahui tegangan statis dan dinamis yang bekerja pada gerbong.

Pada penelitian ini, model 3D gerbong datar dibuat menggunakan perangkat lunak Solidworks 2016 dan dianalisis secara numerik menggunakan metode elemen hingga dengan bantuan perangkat lunak ANSYS Workbench 18.1 menggunakan simulasi transient structural, static structural, dan modal. Modal analisis sangat diperlukan sebelum analisis transient untuk mengetahui mode dan frekuensi natural dari struktur gerbong datar. Karena ketika frekuensi yang bekerja mendekati frekuensi naturalnya kondisi resonansi akan terjadi. Frekuensi inilah yang digunakan untuk analisis transien. Pengujian dilakukan dengan variasi kondisi percepatan 0,21 m/s2, jalan lurus konstan, jalan tanjakan berbelok, jalan naik curam, jalan turunan berbelok, dan perlambatan 0,3 m/s2. Hasil simulasi akan ditampilkan dalam bentuk tegangan ekivalen von misses dan umur hidup gerbong yang kemudian dibandingkan dengan standar yang berlaku.

Dari hasil pengujian didapatkan hasil bahwa beban statis tidak menyebabkan kerusakan pada gerbong datar pada semua kasus pembebanan. Kerusakan terjadi karena beban dinamis dimana nilai tegangan dinamis terbesar terjadi pada kasus V yang melebihi tegangan ijin sesuai standar KM no. 42 tahun 2010 dan EN 12633-2.
================================================================================================
The train is one of the most widely used land transportation modes, both for transportation of passengers and transportation of goods. From year to year, the use of trains as a means of transporting goods is always increasing. One type of freight wagon is a flat wagon that is used, one of which is the PPCW type. In its use, the 42 ton PPCW wagon for cement carriage was damaged. A study was conducted to determine the static and dynamic stresses acting on the wagon to determine the cause of failure.

In this study, a 3D flat wagon model was created using Solidworks 2016 software and analyzed numerically using the finite element method with the help of ANSYS Workbench 18.1 using transient structural, static structural, and modal simulations. Modal analysis is needed before transient analysis to determine the natural mode and frequency of the flat carriage structure. Because when the working frequency is close to its natural frequency, a resonance condition will occur. This frequency is used for transient analysis. The test was carried out with variations in acceleration conditions of 0.21 m/s2, constant straight roads, turning incline roads, steep ascending roads, turning descending roads, and 0.3 m/s2 deceleration. The simulation results will be displayed in the form of von misses equivalent stress and the lifetime of the wagon which is then compared with the applicable standard.

From the test results, it was found that the static load did not cause failure to the flat wagon in all loading cases. Damage occurs due to dynamic loads where the largest dynamic stress value occurs in the case of V which exceeds the allowable stress according to KM no. 42 of 2010 and EN 12633-2.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	gerbong datar, tegangan statis, tegangan dinamis,,metode elemen hingga, tegangan von Misses
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Lanang Wahyu Pamungkas
Date Deposited:	29 Aug 2021 17:11
Last Modified:	29 Aug 2021 17:11
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/90516

Actions (login required)

View Item