Penyiapan alat dan bahanmulai
samping 4 654,033 4,251 Tidak rusak Berdasarkan gambar 4.2 dan 4.3 serta data-data pada tabel 4.1 terlihat
4.4 Simulasi Ansys
Simulasi ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kekuatan impak yang diterima oleh helm selanjutnya hasil pengujian secara simulasi dibandingkan dengan pengujian yang dilakukan secara eksperimental. Pada pengujian dengan simulasi ansys ini, solusi ataupun hasil akhir simulasi yang diinginkan adalah deformasi, tujuannya untuk mengetahui permukaan helm yang mengalami perubahan bentuk yang paling besar, regangan yang bertujuan untuk mengetahui perubahan panjang yang dialami oleh helm, dan yang terakhir tegangan yang terjadi pada permukaan helm sehingga helm tersebut mengalami perubahan bentuk bahkan sampai mengalami kerusakan.
Hasil akhir yang didapat dengan menggunakan software ansys ini tidak hanya untuk mendapatkan deformasi, regangan dan tegangan saja, tetapi masih banyak lagi yang dapat dicari dengan menggunakan software ini.
Untuk mengetahui distribuasi tegangan dan regangan pada sisi atas helm SNI, yang terjadi akibat beban dinamik dapat disimulasikan dengan menggunakan program ANSYS 12.1 Workbench. Data-data yang dimasukkan pada saat melakukan simulasi ansys di ambil dari data pengujian eksperimental. Dengan memberikan nilai kecepatan gravitasi (velocity) 9 m/s, diperoleh hasil seperti pada gambar 4.24, 4.25 dan 4.26.
Gambar 4.25. Simulasi tegangan uji tekan dinamik sisi atas
Gambar 4.26. Simulasi regangan uji tekan dinamik sisi atas
Hasil simulasi (gambar 4.24) diperoleh total deformasi yang terjadi yaitu sebesar 5,246 mm, dan hasil tegangan maksimum pada pada sisi atas helm SNI ialah 3,5335 MPa yang diperlihatkan pada gambar 4.25, dengan regangan maksimum 0,035 (gambar 4.26). Sedangkan untuk distribusi tegangan pada helm SNI bagian samping helm, diperlihatkan pada gambar 4.27 , 4.28 , dan 4.29.
Gambar 4.27. Simulasi deformasi uji tekan dinamik sisi samping
Gambar 4.29. Simulasi regangan uji tekan dinamik sisi samping
Hasil simulasi (gambar 4.27) diperoleh total deformasi yang terjadi yaitu sebesar 9,748 mm, dan hasil tegangan maksimum pada pada sisi atas helm SNI ialah 3,946 MPa yang diperlihatkan pada gambar 4.28, dengan regangan maksimum 0,039 (gambar 4.29).
4.4.2 Anvil Plat Peluru
Untuk mengetahui distribuasi tegangan dan regangan pada sisi atas helm SNI, yang terjadi akibat beban dinamik dapat disimulasikan dengan menggunakan program ANSYS 12.1 Workbench. dengan memberikan nilai kecepatan gravitasi (velocity) 9 m/s, diperoleh hasil seperti pada gambar 4.30, 4.31, dan 4.32 .
Gambar 4.30. Simulasi deformasi tekan dinamik sisi atas
Gambar 4.31. Simulasi tegangan tekan dinamik sisi atas
Gambar 4.32. Simulasi regangan tekan dinamik sisi atas
Hasil simulasi (gambar 4.30) diperoleh total deformasi yang terjadi yaitu sebesar 51,126 mm, dan hasil tegangan maksimum pada pada sisi atas helm SNI
ialah 8,259 MPa yang diperlihatkan pada gambar 4.31, dengan regangan maksimum 1,667 (gambar 4.32).
Untuk mengetahui distribuasi tegangan pada sisi samping helm SNI, dengan memberikan nilai kecepatan gravitasi (velocity) 9 m/s, diperoleh hasil seperti pada gambar 4.33, 4.34, dan 4.35 .
Gambar 4.34. Simulasi tegangan tekan dinamik sisi samping
Hasil simulasi (gambar 4.33) diperoleh total deformasi yang terjadi yaitu sebesar 49,559 mm, dan hasil tegangan maksimum pada pada sisi atas helm SNI ialah 9,287 MPa yang diperlihatkan pada gambar 4.34, dengan regangan maksimum 1,826 (gambar 4.35).
4.4.3 Anvil Setengah Lingkaran
Untuk mengetahui distribuasi tegangan dan regangan pada sisi atas helm SNI, yang terjadi akibat beban dinamik dapat disimulasikan dengan menggunakan program ANSYS 12.1 Workbench. dengan memberikan nilai kecepatan gravitasi (velocity) 9 m/s, diperoleh hasil seperti pada gambar 4.36, 4.37, dan 4.38 .
Gambar 4.37. Simulasi tegangan tekan dinamik sisi atas
Gambar 4.38. Simulasi regangan tekan dinamik sisi atas
Hasil simulasi (gambar 4.36) diperoleh total deformasi yang terjadi yaitu sebesar 6,270 mm, dan hasil tegangan maksimum pada pada sisi atas helm SNI ialah 4,218 MPa yang diperlihatkan pada gambar 4.37, dengan regangan maksimum 0,042 (gambar 4.38).
Untuk mengetahui distribuasi tegangan pada sisi samping helm SNI, dengan memberikan nilai kecepatan gravitasi (velocity) 9 m/s, diperoleh hasil seperti pada gambar 4.39, 4.40, dan 4.41 .
Gambar 4.39. Simulasi deformasi tekan dinamik sisi samping
Gambar 4.41. Simulasi regangan tekan dinamik sisi samping
Hasil simulasi (gambar 4.39) diperoleh total deformasi yang terjadi yaitu sebesar 12,099 mm, dan hasil tegangan maksimum pada pada sisi atas helm SNI ialah 3,4737 MPa yang diperlihatkan pada gambar 4.40, dengan regangan maksimum 0,034 (gambar 4.41).
Untuk data hasil keseluruhan pengujian secara eksperimental dan juga dengan cara simulasi dengan Ansys V.12.1 diperlihatkan pada tabel 4.10 dan 4.11. Jadi dengan tabel tersebut kita dapat membandingkan tegangan hasil pengujian secara eksperimental dengan tegangan yang dihasilkan dengan cara simulasi.
Posisi helm Gaya maksimum (N) Tegangan (MPa) Energi (KJ) keterangan Plat datar (atas) Plat datar (samping) Peluru (atas) Peluru (samping) s.lingkaran (atas) s.lingkaran (samping) 565,645 654,033 415,355 415,355 627,448 512,573 3,677 4,251 8,267 8,267 4,078 3,331 2,262 2,616 1,616 1,616 2,509 2,050 Tidak rusak Tidak rusak Rusak Rusak Tidak rusak Tidak rusak
Tabel 4.11. Data hasil pengujian dengan cara simulasi
Plat datar
(atas) 5,533 3,534 0,035 Tidak rusak
Plat datar
(samping) 9,478 3,946 0,039 Tidak rusak
Peluru
(atas) 51,12 8,259 1,667 Rusak
Peluru
(samping) 49,559 9,287 1,826 Rusak
s.lingkaran
(atas) 6,270 4,218 0,042 Tidak rusak
s.lingkaran
(samping) 12,099 3,474 0,034 Tidak rusak
Untuk membandingkan lebih jelas tegangan keseluruhan hasil pengujian secara eksperimental dan simulasi pada helm SNI dapat diplot dalam sebuah grafik yang ditunjukkan pada gambar 4.42 untuk tegangan yang terjadi pada bagian sisi atas helm dan gambar 4.43 untuk tegangan yang terjadi pada bagian sisi samping helm.
Gambar 4.42. Diagram tegangan impak, sisi atas
Gambar 4.43. Diagram tegangan impak, sisi samping
Dari grafik diatas terlihat bahwa distribusi tegangan yang diterima helm dengan cara eksperimental dan simulasi berbeda. Foktor-faktor yang menyebabkan perbedaan tersebut antara lain karakteristik material yang dimasukkan pada saat melakukan simulasi tidak sama dengan karakteristik material helm tersebut.
peluru s.lingkaran
peluru
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN