BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
6. DAFTAR PUSTAKA
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakandalam penelitian dan penyusunan laporan ini.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pendahuluan
Helmet adalah alat yang digunakan sebagai pengaman bagian vital manusia yaitu kepala dari benturan yang berbahaya. Helmet yang digunakan oleh pengguna sepeda hanya sekitar 15 km/jam.
Walaupun di Indonesia belum diwajibkan untuk menggunakan helm sepeda tetapi sudah banyak digunakan oleh masyarakat dalam kegiatan bersepeda santai di hari libur, tetapi pada berikut.
Inti mekanisme perlindungan Helm adalah penyerapan energi momentum yang diterima ke seluruh bagian helm. Oleh karenanya mes bentuk helm bentuk dan struktur nya mempertimbangkan kemampuannya menyerap energi tabrakan. Ukuran dan beratnya juga merupakan pertimbangan lain sebab ukuran yang lebih besar juga meningkatkan risiko terhadap pengguna. Adapun konstruksi helmet secara garis besar terdiri atas:
1. Lapisan luar yang keras (hard outer shell)
Didesain untuk dapat pecah jika mengalami benturan untuk mengurangi dampak tekanan sebelum sampai ke kepala. Lapisan ini biasanya terbuat dari bahan plastic, fiberglass, polycarbonate dan lain-lain.
2. Lapisan dalam yang tebal (inside shell or liner)
Di sebelah dalam dari lapisan luar adalah lapisan yang sama pentingnya untuk dampak pelapis penyangga. Biasanya dibuat dari bahan polystyrene (styrofoam). Lapisan tebal ini memberikan bantalan yang berfungsi menahan goncangan sewaktu helmet terbentur benda keras sementara kepala masih bergerak.
3. Lapisan dalam yang lunak (comfort padding)
Merupakan bagian dalam yang terdiri dari bahan lunak dan kain untuk menempatkan kepala secara pas dan tepat pada rongga helmet.
4. Tali Pengikat
Bagian penting lainnya dalam helm ada tali pengikat helm. Helm tidak akan berfungsi dengan baik kalau tidak dilengkapi atau tidak mengikatkan tali pengikatnya. Komponen Helmet Sepeda dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Komponen Helmet Sepeda
2.1.1. Standarisasi Helmet Sepeda
Helmet yang digunakan oleh masyarakat di negara maju pada umumnya sudah mempunyai standard tertentu sesuai dengan peraturan yang ditetapkan oleh pemerintahnya. Diantara standar-standar helmet sepeda yang dikenal luas dan
banyak menjadi referensi antara lain Australia Standard (EN 397. AS/NZS
1801.SS98), European EN helmetstandard (EN 1078.1990) dan lain-lain. Inside shell Comfort padding outer shell Tali pengikat
Untuk masing-masing standar memiliki klasifikasi yang berbeda
berdasarkan kegunaan dan material yang digunakan. ANSI mengelompokkan
dalam dua tipe:
1. Helmet yang digunakan untuk melindungi kepala dari benda yang jatuh bebas dari ketinggian tertentu umumnya digunakan oleh pekerja konstruksi, sedangkan.
2. Helmet yang digunakan untuk melindungi kepala dari benda yang jatuh bebas juga dari benda yang datang dari arah lateral baik dari arah depan, samping dan belakang umumnya digunakan oleh petugas pemadam kebakaran.
2.2. Komposit Busa Polimer
Komposit adalah penggabungan dari bahan yang dipilih berdasarkan kombinasi sifat fisik masing-masing material penyusun untuk menghasilkan material baru dengan sifat yang baru dan unik dibandingkan sifat material dasar sebelum dicampur dan terjadi ikatan permukaan antara masing-masing material penyusunnya.
Material komposit terdiri dari dua bagian utama yaitu matriks dan penguat (reinforcement). Pada desain struktur dilakukan pemilihan matriks dan penguat, hal ini dilalilkan untuk memastikan kemampuan material sesuai dengan produk yang akan dihasilkan.
Penggabungan dua material atau lebih dapat di bedakan menjadi makro komposit dan mikro komposit. Sifat penggabungan makro adalah dapat
dibedakan secara langsung dengan cara melihat, penggabungannya lebih secara fisis dan mekanis, penggabungannya dapat dipisahkan secara fisis ataupun secara mekanis, contoh : Kevlar, Glass Fiber Reinforced Plastic ( GFRP ).
Dari penjelasan di atas dapat kita ketahui bahwa material komposit dibuat dengan penggabungan secara makro. Karena material komposit merupakan material gabungan secara makro, maka material komposit dapat didefinisikan sebagai “ suatu sistem material yang tersusun dari campuran / kombinasi dua atau lebih unsur – unsur utama yang secara makro berbeda di dalam bentuk dan atau komposisi material dan pada dasarnya tidak dapat dipisahkan.
Keunggulan komposit dapat dilihat dari sifat-sifat bahan pembentuknya serta ciri-ciri komposit itu sendiri, antara lain:
a. Bahan ringan, kuat dan kaku.
b. Struktur mampu berubah mengikuti perubahan keadaan sekitarnya.
c. Unggul atas sifat-sifat bahan teknik yang diperlukan yaitu kekuatan yang tinggi, keras, ringan serta tahan terhadap impak.
Dalam desain struktur pada penelitian ini, jenis matriks yang akan digunakan adalah Polyester resin tak jenuh dan penguat serat TKKS. Matriks ini tergolong jenis polimer thermoset yang memiliki sifat dapat mengeras pada suhu kamar dengan penambahan katalis tanpa pemberian tekanan ketika proses pembentukannya. Karakteristik mekanik polyester resin tak jenuh dapat dilihat pada table 2.1.
Tabel 2.1. Karakteristik mekanik polyester resin tak jenuh
Berdasarkan penelitian sebelumnya [Nuryanto,E] diketahui bahwa parameter tipikal tandan kosong kelapa sawit per kg dapat dilihat pada table 2.2.
Tabel 2.2. Tipikal tandan kosong kelapa sawit per kg No. 1 Kandungan Uap Air Persentase (%) 5,40 2 Protein 3,00 3 Serat 35,00 4 Minyak 3,00 5 Kelarutan Air 16,20
6 Kelarutan Unsur Alkali 1% 29,30
7 Debu 5,00 8 K 1,71 9 Ca 0,14 10 Mg 0,12 11 P 0,06 12 Mn, Zn, Cu, Fe 1,07 Total 100 Sumber : Nuryanto,E.2004
2.2.1. Material Komposit
Skema struktur komposit dapat dilihat pada gambar 2.3 dibawah ini.
Gambar 2.3. Klasifikasi bahan komposit
Komposit berdasakan jenis penguatnya terbagi menjadi 3, yaitu: 1. Particle Reinforced /Particulate composite adalah komposit dengan
material penguatnya berbentuk partikel.
2. Komposit Serat (Fibre composite) adalah komposit dengan material penguatnya berbentuk serat.
3. Komposit Struktur (Structural composite)/ struktur Laminat adalah komposit yang terdiri dari dua bahan yang berlainan (laminat) .
2.3. Komposisi material yang digunakan
Material yang dikembangkan pada penelitian ini yaitu komposit busa polimer diperkuat serat TKKS sebagai bahan teknik alternatif. Komposit ini menggunakan unsaturated polyester resin (UPR) sebagai matrik dan serat TKKS yang telah di-treatment, sebagai penguat. Untuk mendapatkan busa (foam),
sodium bikarbonat yang digunakan sebagai blowing agent direaksikan dengan asam asetat serta diberi panas, setelah proses curing diperoleh komposit busa polimer dengan densiti rendah.
Dari material diatas dibuat dalam beberapa spesimen uji yang divariasikan ke dalam tiga komposisi seperti diperlihatkan pada tabel 2.3.
Tabel 2.3. Komposisi spesimen
Spesimen Resin (wt%) Serat TKKS (wt%) Blowing Agent (wt%) A B C 80 77.5 75 5 7.5 10 15 15 15
Seperti diperlihatkan pada gambar 2.4 dari hasil uji densitas diketahui bahwa peningkatan densitas berbanding lurus dengan penambahan massa serat TKKS.
Harga Modulus elastisitas untuk masing-masing komposisi seperti diperlihatkan pada gambar 2.5. Dimana modulus elastisitas material berbanding terbalik dengan penambahan serat TKKS.
Gambar 2.5. Perbandingan Modulus Elastisitas Antar Komposisi
Selain Modulus elastisitas, diperoleh pula kekuatan tarik material seperti diperlihatkan pada gambar 2.6.
Dari uji tekan statik diketahui bahwa penambahan serat berbanding terbalik terhadap kekuatan tekan material, seperti diperlihatkan pada gambar 2.7.
Gambar 2.7. Perbandingan Kekuatan Tekan Antar Komposisi
Material yang akan digunakan ada material spesimen A. Karena lebih tingginya kekuatan tekan material yang diperoleh bila dibandingkan dengan kekuatan tariknya, mengindikasikan bahwa material ini memiliki sifat mekanik yang getas.
2.4. Impak Jatuh Bebas
Selama ini helm industri diuji menggunakan standar teknik jatuh bebas. Menggunakart alat ini, helm yang akah diuji ditempatkan di atas sebuah head form dan dihantam dengan striker dan ketinggian tertentu dengan cara jatuh bebas. Pengujian standard ini bertujuan untuk melihat sejauh mana kemampuan
helm dalam menyerap energi impak (impact energy test), Selain itu uji standar juga bertujuan meneliti kepatahan rusak helm (penetration test) yang
memungkinkan merusak lapisan cangkang helm. Alat uji impak yang digunakan
diperlihatkan pada gambar 2.8.
Gambar 2.8. Alat uji impak jatuh bebas
Keterangan gambar: 1. Frame base 2. Support table 3. Load cell 4. Teflon base 5. Bottom base
6. Ball end penetrator
7. Anvil support
8. Anvil
9. Helmet
10. Test rig
2.4.1. Benda Jatuh Bebas
Sebuah benda jatuh bebas dari keadaan semula berhenti mengalami pertambahan kecepatan selama benda tersebut jatuh. Jika benda jatuh ke bumi dari ketinggian tertentu relatif lebih kecil dibandingkan dengan jari-jari bumi, maka benda mengalami pertambahan kecepatan dengan harga yang sama setiap detik. Hal ini berarti bahwa percepatan ke bawah benda bertambah dengan harga yang sama dan jika sebuah benda tersebut ditembakkan keatas kecepatannya berkurang dengan harga yang sama setiap detik dengan perlambatan kebawahnya seragam.
Menurut Khurmi R.S, untuk menentukan kecepatan benda jatuh setiap detik akan diperoleh harga pendekatan seperti terlihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4. Waktu dan kecepatan benda jatuh Waktu t
(s) 0 1 2 3 4 5
Kecepatan
v (m/s) 0 9,8 19,6 29,4 39,2 49
Dari data Tabel 2.4 dapat digambarkan sebuah grafik hubungan antara kecepatan dan waktu yang juga merupakan sebuah persamaan garis lurus seperti pada Gambar 2.9. Jadi percepatan seragam dapat diperoleh dengan persamaan (2.1). = − = − = s m t v v v 9,8 5 0 49 0 ...(2.1)
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu
3.1.1. Tempat
Kegiatan penelitian dilaksanakan pada beberapa tempat yang bertujuan
untuk menjawab permasalahan selama penelitian berlangsung. Tempat dan aktifitas penelitian diperlihatkan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Lokasi dan Aktifitas Penelitian
No. Aktifitas Lokasi Penelitian Keterangan
1. Pembuatan model gambar 3D helm sepeda Laboratorium IFRC Universitas Software SolidWorks 2013 2. Simulasi Komputer Sumatera Utara Software Ansys V.14.0 3.1.2. Waktu
Waktu penelitian diperkirakan selama 5 bulan dimulai pada bulan
September 2013 hingga Januari 2014.
3.2. Desain helmet sepeda
Desain helmet sepeda digambar dengan software solidwork 2013. Desain helmet dibuat sederhana. Struktur helmet sepeda yang dijadikan objek penelitian mempunyai dimensi panjang 265 mm, lebar 210 mm, dan tinggi 145 mm dengan
lingkar kepala 540 s.d 580 mm. Desain helmet sepeda yang telah selesai dapat dilihat pada gambar 3.1.
(a)
(b)
(c)
Gambar 3.1. Desain helmet sepeda sederhana; (a) pandangan samping; (b) pandangan belakang; (c) pandangan depan
(d)
Keterangan gambar: (a) Pandangan samping helmet (b) Pandangan belakang helmet (c) Pandangan depan helmet (d) Pandangan atas helmet
Gambar lanjutan 3.1. Desain helmet sepeda sederhana; (d) pandangan atas helmet
3.3. Metode Penelitian
3.3.1. Simulasi Komputer Impak Jatuh Bebas
Software yang digunakan adalah ANSYS 14 Workbench dengan basis Metode Elemen Hingga (MEH). Langkah simulasi dengan menggunakan program
ANSYS Workbench dapat dilakukan dalam 3 golongan proses pengerjaan yaitu
Preprocessing, Solution, Post Processing. Untuk penjelasan langkah lebih lanjut melalui 8 langkah, yaitu:
1. ANSYS Workbench
Aktifkan menu ANSYS Workbench dengan klik icon ANSYS
(ANSYS) dari toolbox, dan double klik Explicit Dynamic
, lalu double klik pada project name dan beri judul sesuai dengan apa yang akan disimulasikan. Dalam simulasi ini diberi nama Helmet Sepeda Polymeric foam serat TKKS.
2. Engineering Data
Engineering data material dapat diedit sesuai dengan masukan data
yang kita inginkan dengan double klik pada Engineering Data
atau dengan klik kanan pada bagian engineering data
dan select edit . Dalam mengisi spesifikasi engineering data material double kilik pada “click here to add a new
material” dan tulis nama material
barunya seperti ini . Pada Toolbox
sebelah kiri, double klik pada Physical Properties ,
kemudian double klik pada density lalu isikan
nilai density materialnya. Selanjutnya pada toolbox sebelah kiri, double
klik pada Linier Elatic , dan double klik
pada Isotropic Elasticity dan isikan juga
lalu beri tanda “√” dengan klik pada kolom E lalu save.
Setelah itu klik Icon “Return to Project” pada main menu.
3. ANSYS Design Modeler
Edit “Geometry” pada schematic project dengan double klik pada
Geometry icon atau dengan klik kanan pada Geometry
icon, pilih Import Geometry dan pilih menu Brows
. Lalu pilih file name helmet dalam bentuk file standard IGES, lalu pilih Edit pada Sketching Toolboxes . Setelah itu pilih satuan yang akan
digunakan dan terakhir Klik icon Generate
pada modeling Tab. Geometry helmet sepeda yang
berhasil masuk ke ANSYS dapat dilihat pada gambar 3.2.
4. Membuat Anvil Rata
Langkah ini dimulai dari new plane dengan
tujuan untuk mengarahkan sumbu x,y,z plane ke arah sisi samping
helmet, cara yang digunakan kali ini ada dengan metode from face yaitu
dengan klik from face kemudian klik pada
bidang dan sisi yang akan dibenturkan ke anvil
setelah itu klik apply. Posisi titik sudah ditentukan namun titik masih menempel pada bidang helmet, sedangkan explicit dynamic harus diberi sedikit jarak agar simulasi benturan dapat terjadi, sehingga titik harus dinaikkan sedikit dengan cara klik
transform 1 dan dilanjutkan klik offset Z
kemudian isikan nilai jaraknya . Tahap
terakhir adalah jangan lupa untuk selalu klik generate .
Dari new plane tersebut mulailah menggambar anvil. Adapun ukuran anvil rata dan posisi anvil rata new plane yang terpasang seperti ditunjukkan pada Gambar 3.3.
(a) (b)
Gambar 3.3. (a) dimensi anvil rata yang digunakan, (b) posisi anvil terhadap helmet sepeda
5. ANSYS Mechanical
Masuk ke ANSYS mechanical dengan cara double klik pada “model”
pada project schematic. Untuk memilih data
material, pilih created solid dan ubah namanya sesuai benda masing-masing yaitu helmet dan anvil dan pilih material yang diinginkan dari “Detail of solid” window dapat dilihat pada gambar 3.4.
.
(a) (b)
Pada detail material, stiffness behavior untuk helmet tetap flexible sementara anvil diubah menjadi rigid. Langkah selanjutnya, pada connections klik insert dan pilih manual contact region
untuk menentukan bagian mana yang akan dibenturkan, untuk helmet pilih seluruh face helmet sementara pada anvil klik bagian atas permukaan saja. Menentukan spesifikasi ukuran elemen dengan cara pilih Mesh dari “outline” tree
view lalu klik kanan pada Mesh dan pilih Generate Mesh
. Besar ukuran mesh akan diukur secara otomatis dan hasil yang didapat diperlihatkan pada gambar 3.5.
Langkah selanjutnya adalah penentuan kondisi batas atau “Boundary Conditon”, klik fixed support dan klik pada bidang sisi bawah anvil seperti gambar 3.6.
Gambar 3.6. posisi fixed support
Langkah selanjutnya adalah pemberian gaya pada spesimen project
dengan klik kanan initial condition pada “outline” tree view, pilih
insert dan klik Velocity
dan klik pada bidang sisi tengah helmet dan masukkan nilai velocity yang diinginkan seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3.7.
6. ANSYS Solution
Pada tahap ini adalah untuk memilih hasil apa saja yang akan didapat pada simulasi yang akan dilakukan. Dimulai dengan klik kanan pada solution
dan klik insert dan kemudian pilih
hasil yang ingin dicari dari menu solution pada gambar 3.8.
Gambar 3.8. Solusi yang akan dicari
7. ANSYS Solver
Langkah selanjutnya adalah klik solver icon pada toolbar
8. ANSYS Post-Processor
Langkah selanjutnya adalah melihat besarnya deformasi yang terjadi pada spesimen project dengan klik kanan pada Solution
Insert pilih Deformation. Untuk mengetahui besar tegangan dan regangan yang terjadi dapat dilakukan juga dengan langkah klik kanan Solution “outline” tree view Insert pilih Equivalent Elastic Strain dan Equivalent Strain.
Pada penelitian kali ini terdapat variabel-variabel penting yang meliputi:
1. Variabel Terikat
Variabel terikat adalah variabel yang sudah ditetapkan dan akan berubah bila variabel bebas berubah, antara lain:
a. Tegangan (σ).
b. Regangan (ε).
2. Variabel Bebas
Variabel bebas adalah variabel yang jika berubah maka akan mempengaruhi variabel terikat, yaitu:
a. Kecepatan (v).
b. Massa jenis (ρ).
c. Modulus elastisitas (E).
d. Poisson ratio ( ).
e. Kekakuan material .
3.4. Diagram Alir Penelitian
Diagram alir adalah sebuah diagram yang menyatakan sebuah aliran atau proses. Untuk penelitian ini diagram alirnya dapat dilihat pada gambar 3.9.
BAB IV PEMBAHASAN
4.1. Pendahuluan
Pada bab ini akan dibahas tentang hasil dari simulasi pembebanan struktur helmet sepeda bahan polymeric foam diperkuat serat TKKS dengan menggunakan ANSYS 14 Workbench. Struktur helmet sepeda yang dijadikan objek penelitian mempunyai dimensi panjang 265 mm, lebar 210 mm, dan tinggi 145 mm dengan lingkar kepala 540 s.d 580 mm. Sedangkan massa dari helmet sepeda berkisar antara 650 s/d 725 gr.
Pembebanan pada pengujian impak jatuh bebas diberikan pada bagian samping dan belakang dari struktur helmet sepeda. Ini dikarenakan bagian tersebut merupakan bagian yang memiliki kemungkinan terbesar mengalami benturan.
Data hasil simulasi akan dibandingkan dengan hasil pengujian impak jatuh bebas. Pengujian impak jatuh bebas ini digolongkan pada pengujian impak
kecepatan rendah. Alat uji impak jatuh bebas menggunakan sensor cahaya yang
diletakkan dengan ketinggian 1 m. Ketinggian helmet sepeda yang diuji impak jatuh bebas dihitung dengan menggunakan rumus pada persamaan (2.4).
Dengan asumsi bahwa kecepatan maksimum bersepeda diperkirakan sekitar 15 km/jam, maka tinggi maksimum uji impak jatuh bebas ialah 1 m.
Alat yang digunakan untuk mengukur beban impak jatuh bebas menggunakan load cell. Data yang diperoleh load cell berupa data analog kemudian diubah oleh DAQ menjadi data digital. Kemudian data digital
ditampilkan dan direkam oleh komputer. Data yang ditampilkan adalah data pengukuran gaya impak dan waktu impak.
4.2. Simulasi Impak Menggunakan ANSYS 14.0 Workbench
Pada penelitian ini analisa struktur helmet sepeda bahan polymeric foam diperkuat serat TKKS akibat beban impak jatuh bebas dilakukan dengan simulasi. Simulasi ini bertujuan untuk mengetahui besar tegangan dan regangan yang
diterima oleh helmet sepeda. Selanjutnya hasil pengujian secara simulasi
dibandingkan dengan pengujian yang dilakukan secara eksperimental. Pada pengujian simulasi ini menggunakan software ANSYS Workbench 14.0.
4.2.1. Simulasi Pembebanan Pada Sisi Samping Helmet Sepeda
Distribusi tegangan dan regangan pada sisi samping dari helmet sepeda dengan ketinggian 1 meter diperlu data-data engineering yang di ambil dari data pengujian eksperimental. Adapun data simulasi yang diperlukan meliputi:
1. Massa jenisnya adalah 665 kg/m3. 2. young’s modulus 37.859 Mpa. 3. poisson ratio 0.33.
4. Kecepatan awal (v) 4429 mm/s. 5. Anvil material structural steel.
Gambar 4.1. Sisi helmet yang mengalami benturan
Maka dengan memberikan nilai-nilai tersebut dengan posisi seperti pada gambar 4.1 diperoleh hasil tegangan seperti pada gambar 4.2.
.
Gambar 4.2. Distribusi tegangan uji impak jatuh bebas sisi kiri helmet
V
Pada gambar 4.2 yaitu pada sisi kiri yang mengalami impak jatuh bebas, dapat dilihat hasil distribusi tergangan dari simulasi didapat bahwa tegangan maksimum sebesar 1,40 MPa, sementara untuk daerah impak tegangan yang terjadi adalah sebesar 0,938 MPa. Tegangan terbesar terjadi pada arah sumbu-z. Pada titik tegangan maksimum terjadi konsentrasi tegangan, pada daerah inilah berpotensi terjadinya keretakan pertama kali.
Selain distribusi tegangan pada sisi kiri yang mengalami impak jatuh bebas, juga dapat diamati distribusi tegangan yang terjadi pada sisi depan, sisi kanan dan sisi belakang helmet yang mana dapat dilihat secara berurut pada gambar 4.3, 4.4, dan 4.5.
Gambar 4.3. Distribusi tegangan pada sisi depan hasil uji impak jatuh bebas sisi kiri helmet
Gambar 4.4. Distribusi tegangan pada sisi kanan hasil uji impak jatuh bebas sisi kiri helmet
Gambar 4.5. Distribusi tegangan pada sisi belakang hasil uji impak jatuh bebas sisi kiri helmet
Dari gambar 4.3, 4.4, dan 4.5 dapat dilihat bahwa tegangan yang terjadi pada sisi depan, kanan dan belakang berkisar antara 0-0,312 MPa.
Titik terjadinya tegangan maksimum adalah pada Node ID : 258 yaitu pada koordinat (100,5 , 15,122 , -121,11 ) dan dapat dilihat pada gambar 4.6.
Gambar 4.6. Titik terjadinya tegangan maksimum
Secara grafik besarnya nilai tegangan dari simulasi uji impak jatuh bebas sisi samping helmet diperlihatkan pada gambar 4.7.
Gambar 4.7 Grafik equivalent stress
Pada gambar 4.7 menunjukkan grafik tegangan terhadap waktu dan tegangan maksimum yang terjadi yaitu sebesar 1,407 MPa pada waktu 5 ms.
Untuk distribusi tegangan normal pada sumbu-x, sumbu-y, dan sumbu-z dari simulasi uji impak jatuh bebas sisi kiri helmet diperoleh distribusi tegangan yang dapat dilihat secara berurut pada gambar 4.8, 4.9, dan 4.10.
Gambar 4.8. Distribusi tengan normal pada sumbu-x
Gambar 4.10. Distribusi tengan normal pada sumbu-z
Distribusi tegangan normal pada sumbu-x yaitu pada gambar 4.8 memperlihatkan tegangan maksimum yang terjadi adalah sebesar 0,203 MPa. Sementara pada gambar 4.9 memperlihatkan distribusi tegangan normal pada sumbu-y yang mana tegangan maksimum adalah sebesar 0,286 MPa. Untuk distribusi tegangan normal pada sumbu-z yaitu pada gambar 4.10, tegangan maksimum adalah sebesar 1,366 MPa.
Selain tegangan, dari simulasi juga didapatkan hasil distribusi regangan seperti pada gambar 4.11.
Dari gambar 4.11 diperoleh regangan maksimum sebesar 0,04 dan regangan maksimum terjadi pada daerah impak. Selain distribusi regangan pada sisi kiri yang mengalami impak jatuh bebas, juga dapat diamati distribusi regangan yang terjadi pada sisi depan, sisi kanan dan sisi belakang helmet yang mana dapat dilihat secara berurut pada gambar 4.12, 4.13, dan 4.14.
Gambar 4.12. Distribusi regangan pada sisi depan hasil uji impak jatuh bebas sisi kiri helmet
Gambar 4.13. Distribusi regangan pada sisi kanan hasil uji impak jatuh bebas sisi kiri helmet
Gambar 4.14. Distribusi tegangan pada sisi depan hasil uji impak jatuh bebas sisi kiri helmet
Dari gambar 4.12 dapat dilihat distribusi regangan pada sisi depan terbagi menjadi dua daerah yaitu kiri dan kanan, untuk sisi kiri regangan yang terjadi adalah 0,013-0,018, dan kanan sebesar 0-0,009. Distribusi regangan untuk sisi kanan dan belakang dilihat pada gambar 4.13 dan 4.14 mayoritas adalah regangan minimum berkisar antara 0-0,009. Secara grafik besar nilai regangan dari simulasi uji impak jatuh bebas sisi samping helmet dapat dilihat pada gambar 4.15.
Gambar 4.15. Grafik equivalent elastic strain
Pada gambar 4.15 menunjukkan grafik regangan terhadap waktu dan