1 Votes
Merancang adalah bagian yang penting dalam ilmu keteknikan, karena dengan merancang, seorang engineer harus memiliki kepekaan analis terhadap apa yang dirancangnya. Apalagi merancang kapal yang memiliki bagian yang sangat kompleks. karena di dalam kapal terdapat berbagai disiplin ilmu yang diterapkan, secara umum merancang kapal memiliki langkah-langkah sebagai berikut :
Dalam merancang kapal ada 2 kelompok cara:
point based design: dalam kelompok ini dicari satu ukuran utama kapal dengan berbagai metode (mis. cara Manning, Mandelli dsb.), kemudian diperiksa apakah semua ketentuan dan persyaratan dipenuhi. Kalau ada ketentuan dan persyaratan yang tidak dipenuhi, ukuran utama dirubah/dikoreksi supaya memenuhi. Proses perubahan/koreksi ini disebut “spiral design” dan
kita tidak tahu hasil ukuran utama tadi mahal atau murah. Dalam proses ini tidak dilakukan optimisasi.
Set based design: dalam kelompok ini dihitung banyak ukuran utama dengan memvariasikan angka Froude, perbandingan ukuran utama, koefisien bentuk dan letak LCB (sebagai variable) secara sistematis (bukaan acak). Banyaknya variasi disesuaikan kebutuhan dan ketelitian yang diinginkan. Semua ukuran utama ini diperiksa apakah semua ketentuan dan persyaratan dipenuhi dan berapa besar beayanya, baik investasi maupun operasional atau yang lain. Kalau ada
ketentuan dan persyaratan yang tidak dipenuhi, ukuran utama yang bersangkutan dibuang. Proses menuju titik optimum dilakukan dengan membuang harga variable (misalnya harga L/B = 5.5) yang tidak/sedikit sekali menghasilkan ukuran utama yang memenuhi semua ketentuan dan persyaratan dan mengambil harga variable yang baru (misalnya harga L/B = 6) yang diharapkan memberikan lebih banyak ukuran utama yang memenuhi semua ketentuan dan persyaratan. Dari semua ukuran utama yang memenuhi semua ketentuan dan persyaratan dipilih yang beayanya terendah atau fungsi obyektif yang lain. Maka kita tahu harga kapal kita tidak akan mahal. Kekurangannya, dibutuhkan banyak perhitungan.
Langkah yang dipakai pada pembahasan ini adalah menggunakan langkah optimasi dengan merancang kapal sebanyak 256 kapal dengan mengkombinasikan beberapa variasi ukuran utama kapal, Langkah pengerjaan yang diberikan di bawah ini bukanlah satu-satunya langkah yang dapat dipakai untuk merancang kapal.
Langkah – langkahnya secara umum sebagai berikut
1. Mencari kapal pembanding (Cara desain dengan kapal pembanding ini
merupakan salah satu cara untuk melakukan analisis statistik / statistical analysis dimana kapal-kapal yang didapat akan dicari korelasinya terhadap desain kapal yang akan dibuat). Adapun cara pendesainan kapal selain metode ini ada pada link berikut “Metode-metode Pendesainan Kapal”
2. Proses Analisis Regressi, dalam proses regresi ini bertujuan menemukan ukuran yang cocok sesuai hasil dari data analisis regresi dalam data statistik kapal pembanding yang didapat.. Adapun proses regresi dapat menggunakan
Microsoft excel, Minitab, SPSS, Eviews, CURVE EXPERT dan lain sebagainya. adapun proses regresi akan dibahas pada link berikut “Regresi data analis pendesainan kapal“
3. Penentuan 256 kandidat kapal yang akan dianalis dan dioptimasikan.dari data hasil korelasi reggresi yang didapat, lakukan langkah berikut ini.
o Bacalah grafik-grafik pada payload yang diminta grafik reggresi, didapatkan ukuran utama dasar, radius pelayaran dan kebutuhan tenaga listrik sementara.
o Hitung angka Froude number dari ukuran utama dasar dan kecepatan yang diminta oleh owner -> Fn0
o Tentukan 4 angka Froude dengan range persentase froude sekitar 5% jadi: Fn0 – 5%, Fn0 – 1,667%, Fn0 + 1.667%, Fn0 + 5%, sehingga didapatkan 4 harga Panjang kapal (L0). karena froud number merupakan fungsi dari panjang kapal fn=v/(gl)^0,5
o Dari ukuran panjang kapal tersebut hitunglah L0/B0, lalu ambillah L0/B0 – 5%, L0/B0 – 1,667%, L0/B0 + 1,667%, L0/B0 + 5%. Jadi untuk setiap L akan ada empat B, sehingga menghasilkan 16 pasang ukuran L0 dan B0.
o Dari ukuran utama dasar hitunglah B0/T0, lalu ambillah B0/T0 – 5%, B0/T0 – 1,667%, B0/T0 + 1,667%, B0/T0 + 5%. Jadi untuk setiap B ada empat T, sehingga ada 64 set ukuran utama
o Dari ukuran utama dasar hitunglah T0/H0, lalu ambillah T0/H0 – 5%, T0/H0 – 1,667%, T0/H0 + 1,667%, T0/H0 + 5%. Jadi untuk setiap T ada empat H, sehingga ada 256 set ukuran utama
o Dari angka Froude hitunglah Cb dengan rumus dari buku karya Watson-Gilfillan atau Townsin, Cm dan Cwp dapat dicari di buku karya Parsons Chapter 11, demikian juga letak LCB. Jadi untuk tiap L ada satu Cb, satu Cm, satu Cwp dan satu LCB.
4. PERHITUNGAN
Adapun perhitungan perhitungan yang akan dilakukan dalam pendesainan kapal (penjelasannya akan dibuat terpisah, klik pada bagian perhitungannya) adalah sebagai berikut:
o Perhitungan hambatan kapal o Perancangan baling-baling
o Perhitungan perkiraan daya motor induk o Perhitungan jumlah ABK
o Perhitungan massa dan titik pusat massa bagian-bagian deadmass Perhitungan kebutuhan bahan bakar (termasuk untuk lain-lain
25%), minyak lumas, air tawar dan makanan
Perhitungan titik pusat massa bagian-bagian DWT (payload, fuel, oil, water, provision etc.)
o Perhitungan massa dan titik pusat massa bagian-bagian
lightmassPerhitungan massa dan titik pusat massa gabungan LWT Perhitungan massa dan titik pusat massa baja kapal
Perhitungan massa dan titik pusat massa permesinan Perhitungan massa dan titik pusat massa peralatan dan
perlengkapan
o Perhitungan massa dan titik pusat massa gabungan LWT + DWT o Perhitungan stabilitas utuh (intact stability)
o Perhitungan freeboard o Perhitungan tonase kapal o Pemeriksaan sarat dan trim
o Pemeriksaan volume ruang muat dan/atau luas geladak o Perhitungan beaya investasi dan/atau operasi
o Perhitungan lain yang diminta
5. Penerapan metode optimalisasi kapal, dari 256 kapal yang tersedia untuk pendesainan, tentunya akan dipilih satu kapal untuk didesain. Oleh karena itu kapal yang diinginkan untuk didesain adalah kapal yang memiliki efisiensi optimal (bukan maksimal) dan juga harga investasi terbaik. untuk itu dilakukan metode optimalisasi agar mendapatkan kapal yang dimaksud. Adapun cara metode optimalisasinya ada pada link berikut :”Penerapan metode optimalisasi pada desain kapal“
6. Rencana Garis (Lines Plan); Secara umum rencana garis adalah penggambaran bentuk potongan – potongan badan kapal, baik secara memanjang maupun melintang. Dalam pembuatannya ada beberapa metode yang digunakan, Adapun gambar dalam rencana garis tesebut adalah Body Plan, Half Breadth Plan dan
Sheer Plan. Dengan latar belakang teknik, maka dalam penggambaran ini
tentunya dibutuhkan ketelitian dalam penghitungan maupun dalam pengukuran gambar. Ketelitian ini yang nantinya akan memberikan keakuratan dalam penggambaran utama Adapun prinsip penggambaran bodyplan yaitu proyeksi gambar yang terdiri atas 2 garis lurus dan 1 garis lengkung disetiap proyeksi gambar yang digambar baik itu bodyplan, halfbreadth plan dan sheerplan.setelah satu kapal dipilih untuk didesain,maka dari ukuran dan perhitungan yang
didapat, bisa dijadikan modal utama dalam pembuatan rencana garis. Banyak metode pembuatan rencana garis. Dalam pembuatan rencana garis. anda dapat menggunakan metode Form Data, Diagram NSP, Software Maxsurf, Pro ships dan lain sebagainya. Dalam hal ini akan dibahas metode pembuatan lines plan menggunakan Maxsurf dan Diagram NSP. Klik link berikut “Pembuatan lines plan menggunakan Maxsurf” dan “Pembuatan lines plan menggunakanDiagram NSP. Setelah mengetahui bagaimana cara pembuatan lines plan, perlu anda ketahui bahwa ada beberapa hal penting dalam pendesainan linesplan. Hal tersebut adalah (Klik tiap bagian untuk pembahasan) :
o Pertimbangan desain linesplan dalam memilih bentuk linggi haluan dan buritan:
o Pertimbangan desain linesplan untuk meminimumkan daya motor: o Pertimbangan desain linesplan untuk stabilitas yang baik
o Pertimbangan desain linesplan untuk seakeeping dan maneuverability o Pertimbangan desain linesplan untuk bentuk badan kapal di atas bidang
air.
o Pertimbangan desain linesplan untuk Added resistance di gelombang Manoeuvrability
Course keeping quality Roll-damping
Seakeeping ability: ship motion, slamming Besar ruang muat di bawah geladak
o Propeller clearance
o Pemakaian CFD dalam merancang Rencana Garis
7. Rencana Umum (General Arrangement); Rencana umum merupakan rancangan gambar kapal secara umum dimana terdiri dari ruangan akomodasi, mesin, ruang muat, dek dsb. Rencana Umum/General Arrangement dalam ”Ship Design and
Cosntruction, Bab III” didefinisikan sebagai perencanaan ruangan yang
dibutuhkan sesuai dengan fungsi dan perlengkapannya. Ruangan-ruangan tersebut misalnya : ruang muat, ruang akomodasi, ruang mesin, dll. Disamping itu, juga meliputi perencanaan penempatan lokasi ruangan beserta aksesnya. Rencana umum dibuat berdasarkan lines plan yang telah dibuat sebelumnya. Dengan lines plan secara garis besar bentuk badan kapal akan terlihat sehingga memudahkan dalam merencanakan serta menentukan pembagian ruangan sesuai dengan fungsinya masing-masing. perlu anda ketahui bahwa ada beberapa hal penting dalam pendesainan Rencana Umum. Hal tersebut adalah (Klik tiap bagian untuk pembahasan) :
o Faktor yang berpengaruh pada Rencana Umum o Estetika dalam bangunan kapal
Ruang muat dan ruang permesinan
Dapur
o Menyusun akomodasi o Perlengakapan dan outfit
o Pengaturan lainnya untuk Kapal Ruang Muat. Multi-purpose cargo ships
Bulk carriers
Frigates and Corvettes Fishery Inspection Ship Oil tankers
Cruise liners Ro-ro Ferries
o Ruang ABK dan penumpang o Ruang permesinan
o Tangki-tangki.
o Hubungan antara ruang dan jalan (relationship between Spaces and Access)
o Faktor-faktor lain
o Peralatan bongkar muat,
Untuk kapal general cargo
Untuk kapal container
Untuk kapal ro-ro
Untuk muatan curah padat
Untuk muatan curah cair
9. Check Spiral Design
PEMBUATAN PROGRAM PERHITUNGAN DAMAGE STABILITY MENURUT SOLAS DENGAN MENGGUNAKAN METODE LOST BUOYANCY DAMAGE STABILITY CALCULATION PROGRAM ACCORDING TO SOLAS
USING LOST BUOYANCY METHOD Created by :
Sulistiawan, Arif ( )
Subject: Stabilitas kapal
Keyword: Damage stability, subdivision, kebocoran, metode lost buoyancy
[ Description ]
Stabilitas kapal bocor atau lebih dikenal dengan Damage Stability adalah stabilitas kapal pada saat kapal mengalami kebocoran, yaitu masuknya air ke dalam kompartemen atau beberapa kompartemen yang berdekatan. Perhitungan ini dibuat untuk menggantikan Perhitungan Floodable Length dan Intact Stability yang tidak cukup lagi menjamin keselamatan kapal jika terjadi kebocoran. Pada perkembangan terakhirnya (1990-an), damage stability dihitung dengan menggunakan pendekatan Probabilistik yang lebih mendekati realitas kejadian sebenarnya ketika kapal mengalami kebocoran dibandingkan metode terdahulu yaitu pendekatan Deterministik. Perhitungan ini resmi dipakai dan disyaratkan oleh IMO mulai 1 Februari 1992. Damage stability berbasis pendekatan probabilistik ini mempunyai proses perhitungan yang cukup panjang, sehingga program komputer adalah pilihan yang paling realistis untuk mengatasi masalah ini menjadi perhitungan yang praktis dan efisien. Dalam perhitungan kondisi kesetimbangan setelah kebocoran, metode yang dapat digunakan adalah Metode Lost Buoyancy. Metode ini mengansumsikan bahwa ketika mengalami kebocoran, maka besar buoyancy kapal akan berkurang. Hal ini terjadi karena ruang kosong dalam kapal akan terisi air sehingga dianggap tidak lagi menjadi bagian yang memberi kontribusi pada besarnya buoyancy, sehingga kapal akan mengalami sinkage dan sarat kapal bertambah. Sesuai perhitungan probabilistik untuk kapal kargo dalam SOLAS Consolidated Edition 2004 Chapter II-1 Part B-1, terdapat dua index yang dibandingkan, yaitu index R (Required subdivision index) yang tergantung pada panjang penyekatan kapal dan index A (Attained subdivision index). Nilai index A
tergantung pada faktor pi yang menunjukkan kemungkinan bahwa kompartemen atau beberapa kompartemen berhubungan mengalami kebocoran, serta faktor si yang menunjukkan kemungkinan kapal akan selamat jika terjadi kebocoran. Dengan membandingkan nilai index A dan index R maka dapat diketahui apakah damage stability dan penyekatan kapal sudah memenuhi standar SOLAS.