SlideShare a Scribd company logo
1 of 28
STUDI PARAMETRIK KASUS TUMBUKAN BERKECEPATAN
       RENDAH PADA TABUNG BERPENAMPANG
   BUJURSANGKAR YANG DIBERI LUBANG DENGAN
      MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA




              Program Studi Aeronotika dan Astronotika
                 Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara
                       Institut Teknologi Bandung
 Lightweight structure lab.
Daftar Isi




Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
 Crash box sebagai penyerap energi.




 Modifikasi Crush box alumunium yang diberi diskontinuitas
   Lightweight structure lab.
 Sekitar 32.000 jiwa/thn meninggal akibat kecelakaan di
  Indonesia
           Tahun                Banyak Kecelakaan   Korban Meninggal             Sumber : Kantor
            2007                     48.508              16.955                  Kepolisisan
            2008                     59.164              20.188                  Republik Indonesia
            2009                     62.960              19.979
            2010                       n/a               31.234
            2011                       n/a               31.185

 Modus tabrakan
                                                           Sumber : Frank T. dan Gruber K.,

                                                           numerical simulation of frontal
                                                           impact and offset collision




   Lightweight structure lab.
Dapat melakukan studi parametrik secara numerik
 pada tabung bujur sangkar berdinding tipis dengan
 diskontinuitas berupa lubang lingkaran pada salah
 satu sisi tabung dibebani tumbukan arah aksial.
Mengetahui pengaruh diskontinuitas pada spesimen
 uji terhadap peak crush load (Pmax) .




   Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Kriteria crashworthiness
                              Kompartemen
                               penumpang tidak
                               berubah bentuk dan tidak
                               ada instrusi benda luar
                               yang bisa
                               membahayakan
                               penumpang.
                              Tersedianya jarak
                               deformasi di depan
                               kompartemen
                               penumpang sehingga
                               deselarasi berlebihan
                               pada penumpang dapat
                               dicegah.
Lightweight structure lab.
M0 = Plastic Bending

                             σ0 = Flow Stress Material
                             Moment


Lightweight structure lab.
Peak crush load (Pmax) adalah gaya maksimum yang
dialami oleh struktur selama tumbukan terjadi. Besarnya
peak crush load (Pmax) dapat dilihat dari grafik
instantaneous force vs displacement.
 Pmax




Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Kode spesimen     b      t      L    Banyak
                          tabung       (mm)   (mm)   (mm)   lubang                       D/b

                             A0         40    1,4    152      0                              0


                             A1         40    1,4    152      1      0,1   0,2   0,3   0,4       0,5   0,6   0,7   0,8

                             B0         50    1,4    152      0                              0


                             B1         50    1,4    152      1      0,1   0,2   0,3   0,4       0,5   0,6   0,7   0,8

                             C0         60    1,4    152      0                              0

                             C1         60    1,4    152      1      0,1   0,2   0,3   0,4       0,5   0,6   0,7   0,8

                             D0         70    1,4    152      0                              0

                             D1         70    1,4    152      1      0,1   0,2   0,3   0,4       0,5   0,6   0,7   0,8

                             E0         80    1,4    152      0                              0

                             E1         80    1,4    152      1      0,1   0,2   0,3   0,4       0,5   0,6   0,7   0,8




Lightweight structure lab.
Material yang
diapakai alumunium
    AA6060-T4
Software FEM LS-DYNA_971
   Pemodelan

       Kondisi                    Penumbuk
       pembebanan                     Elemen Rigid/solid

 Massa penumbuk 65 kg
 Kecepatan awal 7,3 m/s      Tabung
       Kondisi batas           Elemen Belytschko-Tsay


       Tabung fixed


       Kontak


Automatic node to surface
Automatic single surface
Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
lipatan pertama di daerah
                 b D/b                 lubang
                   0.1                    T
                40 0.2                    T
                   0.3                    Y
                   0.1                    T
                50 0.2                    T
                   0.3                    Y              Keterangan Y = terjadi
                   0.1                    T
                   0.2                    T                          T = tidak terjadi
                60
                   0.3                    T
                   0.4                    Y
                   0.1                    T
                   0.2                    T
                70
                   0.3                    T
                   0.4                    Y
                   0.1                    T
                   0.2                    T
                80
                   0.3                    T
                   0.4                    Y
Lightweight structure lab.
Pmax (kN)     Pmax (kN)   Pmax (kN)   Pmax (kN)   Pmax (kN)
               Model A1      Model B1    Model C1    Model D1    Model E1
         D/b
               b=40 mm       b=50 mm     b=60 mm     b=70 mm     b=80 mm




          0      23,87         30,24       35,18       42,27       47,13

         0,1     23,84         30,15       34,97       42,26       46,9

         0,2     23,54         29,8        34,53       41,3        46,2

         0,3     23,14         29,01       33,63       40,2        43,31

         0,4     22,43         27,91       32,62       38,92       43,3

         0,5     21,58         26,64       31,45       37,17       42,03

         0,6     20,62         25,58       30,25       35,64       38,56

         0,7     19,78         24,75       29,16       34,57       38,2

         0,8     18,66         23,22       28,08       33,42       37,54




Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Lightweight structure lab.
Berdasarkan simulasi elemen hingga untuk
kasus tumbukan pada tabung berpenampang
bujur sangkar, dapat disimpulkan bahwa:
   ∗ Diskontinuitas berupa lubang berbentuk lingkaran
     pada bagian tengah salah satu dinding tabung bujur
     sangkar akan menurunkan harga peak crush load
     (Pmax) tabung tersebut.
   ∗ Penurunan Pmax terjadi jika ukuran lubang memiliki
     rasio D/b ≥ 0,3.
   ∗ Untuk D/b ≥ 0,3, efek rasio D/b akan memberi
     persentase penurunan Pmax yang sama.


Lightweight structure lab.
Thank You!
Lightweight structure lab.

More Related Content

Similar to Studi Parametrik Kasus Tumbukan Berkecepatan Rendah pada Tabung Berpenampang Bujursangkar Yang Diberi Lubang dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga

Laporan praktikum lr03 angga
Laporan praktikum lr03 anggaLaporan praktikum lr03 angga
Laporan praktikum lr03 angga
Andina Zata Dini
 
Solusi soal ayunan
Solusi soal ayunanSolusi soal ayunan
Solusi soal ayunan
guest5378e9
 

Similar to Studi Parametrik Kasus Tumbukan Berkecepatan Rendah pada Tabung Berpenampang Bujursangkar Yang Diberi Lubang dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga (14)

Laporan praktikum lr03 angga
Laporan praktikum lr03 anggaLaporan praktikum lr03 angga
Laporan praktikum lr03 angga
 
Karakteristik transistor fajar ma'rufsaputra_universitastidar
Karakteristik transistor fajar ma'rufsaputra_universitastidarKarakteristik transistor fajar ma'rufsaputra_universitastidar
Karakteristik transistor fajar ma'rufsaputra_universitastidar
 
Rev karakteristik transistor fajar_ma'rufsaputra_universitastidar
Rev karakteristik transistor fajar_ma'rufsaputra_universitastidarRev karakteristik transistor fajar_ma'rufsaputra_universitastidar
Rev karakteristik transistor fajar_ma'rufsaputra_universitastidar
 
Karakteristik transistor Ryan Tri Prasetyo
Karakteristik transistor Ryan Tri PrasetyoKarakteristik transistor Ryan Tri Prasetyo
Karakteristik transistor Ryan Tri Prasetyo
 
Desain Rekayasa II FIXED JACKET PLATFORM 70.000 BOPD by Muhammad Azka Bintang...
Desain Rekayasa II FIXED JACKET PLATFORM 70.000 BOPD by Muhammad Azka Bintang...Desain Rekayasa II FIXED JACKET PLATFORM 70.000 BOPD by Muhammad Azka Bintang...
Desain Rekayasa II FIXED JACKET PLATFORM 70.000 BOPD by Muhammad Azka Bintang...
 
2. pci girder
2. pci girder2. pci girder
2. pci girder
 
Perhitungan balok prategang_pci_-girder
Perhitungan balok prategang_pci_-girderPerhitungan balok prategang_pci_-girder
Perhitungan balok prategang_pci_-girder
 
Revisi karakteristik transistor_agus_sugiharto_untidar
Revisi karakteristik transistor_agus_sugiharto_untidarRevisi karakteristik transistor_agus_sugiharto_untidar
Revisi karakteristik transistor_agus_sugiharto_untidar
 
Solusi soal ayunan
Solusi soal ayunanSolusi soal ayunan
Solusi soal ayunan
 
Jobsheet Pemeriksaan Sistem Pengapian Pada Kendaraan
Jobsheet Pemeriksaan Sistem Pengapian Pada KendaraanJobsheet Pemeriksaan Sistem Pengapian Pada Kendaraan
Jobsheet Pemeriksaan Sistem Pengapian Pada Kendaraan
 
Tugas karakteristik
Tugas karakteristikTugas karakteristik
Tugas karakteristik
 
Karakteristik transistor agus_sugiharto_untidar
Karakteristik transistor agus_sugiharto_untidarKarakteristik transistor agus_sugiharto_untidar
Karakteristik transistor agus_sugiharto_untidar
 
Bandul Fisis (M5)
Bandul Fisis (M5)Bandul Fisis (M5)
Bandul Fisis (M5)
 
4312100026 - Presentasi
4312100026 - Presentasi4312100026 - Presentasi
4312100026 - Presentasi
 

Studi Parametrik Kasus Tumbukan Berkecepatan Rendah pada Tabung Berpenampang Bujursangkar Yang Diberi Lubang dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga

  • 1. STUDI PARAMETRIK KASUS TUMBUKAN BERKECEPATAN RENDAH PADA TABUNG BERPENAMPANG BUJURSANGKAR YANG DIBERI LUBANG DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA Program Studi Aeronotika dan Astronotika Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung Lightweight structure lab.
  • 4.  Crash box sebagai penyerap energi.  Modifikasi Crush box alumunium yang diberi diskontinuitas Lightweight structure lab.
  • 5.  Sekitar 32.000 jiwa/thn meninggal akibat kecelakaan di Indonesia Tahun Banyak Kecelakaan Korban Meninggal Sumber : Kantor 2007 48.508 16.955 Kepolisisan 2008 59.164 20.188 Republik Indonesia 2009 62.960 19.979 2010 n/a 31.234 2011 n/a 31.185  Modus tabrakan Sumber : Frank T. dan Gruber K., numerical simulation of frontal impact and offset collision Lightweight structure lab.
  • 6. Dapat melakukan studi parametrik secara numerik pada tabung bujur sangkar berdinding tipis dengan diskontinuitas berupa lubang lingkaran pada salah satu sisi tabung dibebani tumbukan arah aksial. Mengetahui pengaruh diskontinuitas pada spesimen uji terhadap peak crush load (Pmax) . Lightweight structure lab.
  • 9. Kriteria crashworthiness  Kompartemen penumpang tidak berubah bentuk dan tidak ada instrusi benda luar yang bisa membahayakan penumpang.  Tersedianya jarak deformasi di depan kompartemen penumpang sehingga deselarasi berlebihan pada penumpang dapat dicegah. Lightweight structure lab.
  • 10. M0 = Plastic Bending σ0 = Flow Stress Material Moment Lightweight structure lab.
  • 11. Peak crush load (Pmax) adalah gaya maksimum yang dialami oleh struktur selama tumbukan terjadi. Besarnya peak crush load (Pmax) dapat dilihat dari grafik instantaneous force vs displacement. Pmax Lightweight structure lab.
  • 13. Kode spesimen b t L Banyak tabung (mm) (mm) (mm) lubang D/b A0 40 1,4 152 0 0 A1 40 1,4 152 1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 B0 50 1,4 152 0 0 B1 50 1,4 152 1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 C0 60 1,4 152 0 0 C1 60 1,4 152 1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 D0 70 1,4 152 0 0 D1 70 1,4 152 1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 E0 80 1,4 152 0 0 E1 80 1,4 152 1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Lightweight structure lab.
  • 15. Software FEM LS-DYNA_971 Pemodelan Kondisi Penumbuk pembebanan Elemen Rigid/solid Massa penumbuk 65 kg Kecepatan awal 7,3 m/s Tabung Kondisi batas Elemen Belytschko-Tsay Tabung fixed Kontak Automatic node to surface Automatic single surface
  • 22. lipatan pertama di daerah b D/b lubang 0.1 T 40 0.2 T 0.3 Y 0.1 T 50 0.2 T 0.3 Y Keterangan Y = terjadi 0.1 T 0.2 T T = tidak terjadi 60 0.3 T 0.4 Y 0.1 T 0.2 T 70 0.3 T 0.4 Y 0.1 T 0.2 T 80 0.3 T 0.4 Y Lightweight structure lab.
  • 23. Pmax (kN) Pmax (kN) Pmax (kN) Pmax (kN) Pmax (kN) Model A1 Model B1 Model C1 Model D1 Model E1 D/b b=40 mm b=50 mm b=60 mm b=70 mm b=80 mm 0 23,87 30,24 35,18 42,27 47,13 0,1 23,84 30,15 34,97 42,26 46,9 0,2 23,54 29,8 34,53 41,3 46,2 0,3 23,14 29,01 33,63 40,2 43,31 0,4 22,43 27,91 32,62 38,92 43,3 0,5 21,58 26,64 31,45 37,17 42,03 0,6 20,62 25,58 30,25 35,64 38,56 0,7 19,78 24,75 29,16 34,57 38,2 0,8 18,66 23,22 28,08 33,42 37,54 Lightweight structure lab.
  • 27. Berdasarkan simulasi elemen hingga untuk kasus tumbukan pada tabung berpenampang bujur sangkar, dapat disimpulkan bahwa: ∗ Diskontinuitas berupa lubang berbentuk lingkaran pada bagian tengah salah satu dinding tabung bujur sangkar akan menurunkan harga peak crush load (Pmax) tabung tersebut. ∗ Penurunan Pmax terjadi jika ukuran lubang memiliki rasio D/b ≥ 0,3. ∗ Untuk D/b ≥ 0,3, efek rasio D/b akan memberi persentase penurunan Pmax yang sama. Lightweight structure lab.