ISBN
: 978-602-977
42-U7
SEMINAR
NASIONAL
TAHUNAN
TEKNIK
MESIN
IX 20IO
SNTTM
|x
PALEMBANG,
l3 - 15 Oktober
2010
DIGITAL
PRO$IDING
JURUSAN
TEKNIK
MESIN
SEMTNAR
NASTONAL
TAHUNAN
TEKNIK
VrrSrN (SNnM)- lX
HOTEL
ARYA
DUTA
PALEMBANG,
l3 - 15 Oktober
2010
Untuk
segolo pertonyoon mengenoi SNTTM
lX silokon
hubungi :
Sekretoriot:
Juruson
Teknik
Mesin
Fokultos
Teknik
Universitqs
Sriwijoyo
Jolon Royo Probumulih
KM.32
lndroloyo
Kobupoten Ogon llir - Sumotero
Seloion
Tlp: 071 1
-580272,
Fox: 07 I 1 580272
Website : bkstm9.unsri.oc.id
E-moil:
bkstm9@unsri.oc.id
don bkstm9.unsri@gmoil.com
Reviewer:
Prof. Dr. H. Hoson Bosri
Prof. Dr. H. Koprowi
Dr. Rimon
Sipohutor
Dr. Amrifon Solodin Mohruni
Dr. Nukmon
Hendri Chqndro, M.T.
ZoinolAbidin,
M.T.
M. Zohri Kodir, M.T.
M. Yonis,
M.T
Dyos Sontoso, M.T
Gunqwon, M.T.
Amir Arifin, M.Eng
Edilor:
Gunowon, M.T.
Amir Arifin,
M.Eng
ISBN
: 97 U602-97
7 42-0-7
@ Jurusan
Teknik Mesin
Fakultas
Teknik Universitas
Sriwijaya
2 0 1 0
SEM|NAR
NASTONAL
TAHUNAN
TEKNTK
MESTN
(SNTTM)-
tX
H O T E L A R Y A
D U T A
P A L E M B A N G ,
l 3 - l 5 O k t o b e r 2 0 t 0
KATA
PENGANTAR
Selomqt dotong di Koto Polembong dolom rongko seminor nosionol don
musyoworoh..l
Seminor Nqsionol Tohunon Teknik Mesin (SNffM) lX don Musyoworoh Bodon
Kerjo Somo Teknik Mesin (BKSTM)
bertujuon ontoro loin sebogoi medio
perlemuon unluk membicorokqn mosoloh penemuon hosil riset dolom bidong
Teknik Mesin, sebogoi wodoh untuk mendiskusikon
kegioton riset dosar don
oplikosi
ontor okodemisi don pihok indusiri
sekoligus
sebogoi forum komunikosi
yong membohos tentong kebutuhon riset Teknik
Mesin bogi Indonesio.
Komi ponitio meroso bonggo don mengucopkon bonyok terimo kosih kepodo
seluruh portisipon dolom ocoro ini. Komi jugo mengucopkon terimo kosih
kepodo Fokultos
Teknik
Unsri,
PT.
Botuboro Lohot, Pemerintoh Koto polembong,
PT.Bukit
Asom Persero,
Tbk, PT.
MEDCO E&P Indonesio,
PT.
Teknologiko,
Intikomp
don Bqnk SUMSEL
serto seluruh pihok yong teloh ikut mendukung sehinggo
kegioton SNTTM
lX don Musyoworoh BKSTM
dopot terloksono
dengon boik don
sukses.
Besor
horopon komi semogo temo yong ditetopkon podo Musyoworoh BKSTM
don SNTTM lx
tohun ini yoitu "peren sedo reknk Mesrn dalom rangko
Meningkotkon Mutu Hosil Rrsef
lndonesio" dopot tercopoi.
Selomot bermusyoworoh don ber{NTTM.
Ketuo Ponitio
SEMINAR
NASTONAL
TAHUNAN
TEKNTK
MESTN
(SNnM)- tX
H O T E L A R Y A
D U T A
P A L E M B A N G ,
l 3 - 1 5 O k i o b e r 2 0 l 0
PANITIA
PELAKSANA
Pelindung
Penosehot
Dewon Pengoroh
Ketuo
Ketuo I
Ketuo 2
Sekretoris
Bendohoro
SeksiSponsor
Seksi
Mokoloh
SeksiAcoro
Rektor U niversitos
Sriwijoyo
Dekon Fokultos
Teknik
Universitos
Sriwijoyo
Direktur
Eksekutif
BKSTM
(Prof. Dr. -lng. M. Boer)
Ketuo Juruson/ProdiTeknik
Mesin dolom BKSTM
lndonesio
Prof. Dr. H. Hqson Bosri
Dr. Rimqn
Sipohutor
Helmy Alion, MT
Qomorul Hodi, MT
Prof.Dr. H. Koprowi
M.Zohri
Kodir,
M.T.
Dr. Amrifon Solodin
Mohruni
A l A n l o n i A k h m o d ,
M . T .
Morwoni, M.T.
Dioh Kusumo
Prqtiwi,
M.T (Koordinotor)
l. H. Teguh Budi Sontoso
A, MT
2. H. JoniYonto,
MT
3. lrwin Bizy,
MT
4. lr. Fusito
HY
Dr. Nukmon
(Koordlnotor)
l. Hendri Chondro. M.T.
2.Zoinal Abidin. M.T.
3. M. Yonis,
M.T
4. Dyos Sontoso,
M.T
5. Gunowon, M.T.
Seksi
Publikosi
& Dokumentosi : Firmonsyoh
Burliqn,
MT (Koordinotor)
l. Jimmy D Nqsufion,
M.T.
2. H. lsmqilThomrin,
M.T.
: H.Dormowi Boyin, M.T. (Koordinotor)
l. Ellyonie,
M.T.
2. Borlin,
M.Eng.
3. Astuti,
M.T.
4. Gustini,
M.T.
5. Amir Arifin,
M.Eng.
Seksi
Akomodosi don Tronsportosi:
Hendry Chondro, MT (Koordinotor)
l. Aneko Firdous,
M.T.
UCAPAN
TERIMA
KASIH
Ponitio SNTTM
lX mengucopokon bonyok terimoh kosih kepodo sponsor,
keynoie speoker don semuo pihok yqng membontu terloksononyo kegiolon ini.
Sponsor
PT.
Tombong Botuboro Lohot
Pemerintqh
Doerqh Tingkot
ll Polembong
PT.
Tombong Botuboro Bukit
Asom, Tbk
MEDCOENERGI
PT.
Tekno Logiko
Bonk Sumsel
Bobel
lNTl
Komputer
AlumniTeknik
Mesin
Keynole Speoker
Vice President
JSME
{Jopon Society Mechonicol Enggineering}
Prof. Dr. Yotno Yuwono Mortowiryo (BKS
- TM)
Prof. Dr. Mossonori
Kikuchi (Science Universify
of Tokyo)
lr. Sukrisno,
Dirut. P.T.
Bukit Asqm (Persero)
Tbk.
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR
PANITIA PEIAKSANA DEWAN PENGARAH UAPAN TERIMA KASIH DAFTAR ISI
KONVERSI ENERGI
HAL KA'I EKSPERIMENTAL TEKNOLOGI PEMBUATAN KOKAS DARI BATUBARA
MI-OO1 MUDA SEBAGAI SUMBER PANAS DAN KARBON PADA TANUR TINGGI (BLAST
FURNACE) Mt_1
Khairil, lrwansyah UNSYIAH
MI-OO2 PEMISAHAN ALIRAN KEROSEN-AIR DENGAN MENGGUNAKAN T-JUNCTION Dewi Puspitasari, Indarto, Tineke, Karminto, Kms.Ridhuan UGM Ml-7 Ml-003 Studi kelayakan pembangunan PITU - Batubara
Mt_15
Agung Subagio Ul
KAJIAN TINGKAT KEMAMPUAN PENYEMPAN PANAS MATAHARI PADA ATAP Ml-004
BANGUNAN sENG BERWARNA ME25
Ahmad Syuhada Suhaeri UNSY|AH
MI-OOs UNJUK KERJA TURBIN ANGIN POROS VERTIKAL TIPE SAVONIUS MI.31
Hermawan UGM
PENGARUH TEMPERATUR REAKTAN TERHADAP KECEPATAN RAIvttAT API M1-006 PREMIXED BERBAHAN BAKAR GAS PADA RUANG BAKAR MODEL
HELTE-SHAW CELL
Mt_39
I Gusti Ngurah Putu Tenaya, ST., MT UNUD
Ml-007 Pengembangan fuel feeder tipe ulir dan rotari untuk bahan bakar biomasa
Mt-49 I Nyoman Suprapta Winaya dan Made Sucipta UNUD KA'IAN PENAMBAHAN HIDROGEN BOOSTER
Ml-0o8
eADA MoroR BENsTN 115 cc
MFs3 Muhamad As'adi, Syahrir Ardiansyah Pohhan putra UpN
Ml-OO9 Pengaruh Penempatan Penghalang Berbentuk Segitiga Di Depan Silinder
Dengan Variasi Dimensi Segitiga Penghalang Terhadap koefisien Drag Ml-59 Si Putu Gede Gunawan Tista, I Putu Yudana UNUD
Analisis Penggunaan Gasohol dari Limbah Kulit pisang Ml{10
terhadap Prestasi Mesin Motor Bakar Bensin
Ml-03 Andi Mangkau, Novriany Amaliyah, Zuryati Djafar, Wahyu H. piarah
UNHAS r,r
^1 .
study Influence of water stream Variety Into venturi scrubber To Reduce r'rr-vrr
TarAnd Flame Formation in Biomass Gasification System
Ml_6g
2
i,,
^. a EVALUASI KINERJA POWER PLANT 30 MW DENGAN TEKNOLOG, rYrr-ur'
ctRcuLATtNG FLUIDIZED BED coMBUsroR BERBAHAN BAKAR BATUBARA Mt_09
AdiSurjosatyo ,'
PENGARUH BILANGAN RAYLEIGHT PADA KONVEKSI BEBAS MI.O13
DALAM RUANG UDARA REKTANGULAR TERTUTUP
MI-75
LYDIA SALAM UNHAS
I(A'ITERMOEKONOMI PEMANFMTAN PANAS PERCUMA DI PLTGU TAMBAK Ml{14
LoRoK Mt-79
Dwi Handoyo Saputro, Nathanael P. Tandian, Hendi Riyanto pT. lp EFEK DAR| KONSENTMST NANO FLUIDA A|2O3-H2O DAN A|2O3-C2H6O2 Mt-015
TERHADAP KINER A HEAT PIPE Mt-85
Nandy Putra, Wayan Nata S, H. Rahman Ul
Pengaruh Variasi Putaran Kompresor terhadap Performansi Sistem Mobile rvrr-uro
Air conditioning Ml-g3
Suarnadwipa, Astawa UNUD
Ml-017 Pompa Air Energi Termal Dengan Dua Pipa Hisap
Mt-97 I Gusti Ketut Puja dan FA Rusdi Sambada USD
KaraKeristik Turbin Propeler Head Sangat Rendah Berdasarkan Hasil Simulasi Mr-018
Fluent Dan Pengujian Lapangan Ml_103
Henny Sudibyo, Indarto, Anjar Susatyo,Adha lmam Cahyadi Llpl Modeling and Analyzing Flow to Produce Stratified Flow by Exerting lt over Mr-019
Three Dimensional Complex Terrains Ml-111
Benny Dwika Leonanda, Muhammad Ridwan UNAND Pengaruh Kadar Amonia
Ml{20
raol unlut Kerja Alat Pendingin AbsorbsiAmonia-Air Mt-j.19 FA Rusdi Sambada dan I Gusti Ketut Puia USD
PEMNCANGAN DAN PENGUJIAN MODELSISTEM HYDMM PENGGERAK rvrr-uzr poMpA ToRAK DENGAN DUA suMBER ALIMN: ArR KoroR DAN ArR BER5TH
Mr-125
Made Suarda UNUD
Ml-022 Pemodelan Fenomena Bockdroft dalam Kompartemen Dua Kamar
Ml-135 Ryan Firmansyah, Nursanty Elisabeth, Anton Atmaja, Muhammad
lqbal, Miftah Faridy, dan Yulianto S Nugroho Ut
Mt-o23 UJt KUALITAS UDARA Dr DALAM RUANGAN (STUD| KASUS) Mt_141
Rusdy Malin, Wardjito, Budihardjo Ul
PEMBUATAN DAN STUDI KEIAYAKAN EKONOMI PROTOTYPE Mt-024 TURBTN ANGTN TtpE HELTX SEBAGAIALTERNATIF pEMBANGKIT
LISTRIK DENGAN STUDI KASUS DAERAH BANDARIAMPUNG,
LAMPUNG INDONESIA Mt-149
Martinus UNIIA
Ml_025 Kaji Penerapan Efek Peltier untuk Alat Kecil-Ringan Pendingin
Minuman Ml_159
3
Ml_026 Pengaruh Wick Mesh Screen dan Sintering Powder Terhadap
Kinerja Heat Pipe Mt-167
Nandy Putra, H. Rahman, Wayan Nata Ul Mt-027 PENGUJTAN KOMPOR GAs HEMAT ENERGT DENGAN
MEMANFAATAN ELEKIROLISA AIR BERLARUTAN KOH Mt-173
Arijanto, Bambang Yunianto UNDIP
ANA|ISfS KAVfTASI ELBOW 90 derajat PADA fNSTAtASt ptpA MI-028 PEMBUANGAN AIR BEKAS GALIAN TAMBANG BATUBARA DI
KALIMANTAN SELATAN Mt_179
MastiadiTamjidillah UNLAM
Ml-029 Uji Metode Non Dimensional Performa Kapal Model Ml-1g5
Yanuar dan M.Baqi Ul
Ml-030 Efek Pipa Spiral pada Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger)
Mt-191
Yanuar, Gunawan, M Baqi Ul
Mt-n?1 Efek biopolimer air tape ketan terhadap perubahan panjang inlet aliran
berkembang penuh (fully developed flow) Mt_195
Yanuar, Febry Rachmat dan Gunawan Ul
Mt_ne? Pengaruh Ukuran Zona Resirkulasi Terhadap Sifat Transport Separated
-Reattached Flow Dengan Eksitasi Eksternal Ml-199
Harinaldi, Damora Rhakasywi Ul
PENGARUH LAJU ALTRAN OKSTGEN {O2) & KARBONDTOKSTDA (COz} DALAM MI-033 PROSES KARBONISASI DAN AKTIVASI PADA PROSES PEMBUATAN KARBON
AKTIF BERBAHAN DASAR BATUBARA
Mt_2O7 Senoadi,M ldrus Alhamid,Nasruddin, Hermanto Ul
KAJI EKSPERIMENTAL PENGGUNAAN PIPA KALOR DALAM KOLEKTOR SURYA MI.O34 SEBAGAI PENYEMP ENERGI TERMAL SURYA UNTUK PENYUPI.AI POMPA
KALOR TEMPERATUR TINGGI
Ml_217 Nugroho Gama Yoga, Aryadi Suwono, Abdurrachim, Toto
Hardlanto ITB
Ml_035 Pompa.Kalor Temperatur Tinggi Berbantuan Energi Surya: Desain dan PenguJran
Ml-223 Djuanda, AryadiSuwono, Ari Darmawan Pasek, Nathanael p.
Tandian, Muharram UNM
SIMUIASI DINAMIKA MOLEKULAR:
MI-036 DAMPAK DAN PROSPEKNYA UNTUK PENGEMBANGAN
MEDIA PENYIMPAN ENERGI MF231
Supriyadi USAKTI
irr-ne? pENGARUH pERUBAHAN KOMpOStSt REFRTGERAN CAMpURAN CO2lETttANE DALAM STSTEM REFRTGERASTCASCADE
Mt_237 Darwin Rio Budi Syaka, Nasruddin dan M. ldrus Alhamid Ul
Pengaruh Swirl Vanes Pada Aliran Udara Sekunder Ml-038
Terhadap Api Difusi Yang Terbentuk di Aliran Sembur Double Concentric.
MF241 Tri Agung Rohmat, Rahmat Sahrudin, Harwin Saptoadi UGM
4
PRODUK BERKADAR ABU DAN SULFUR RENDAH SERTA BERNILAI KALORI MI-039 TINGGI DARI PROSES AGTOMERASI AIR-MINYAK SAWIT SEBAGAI BAHAN
BAKU BRIKET BATUBARA MI-249
Nukman, Riman Sipahutar dan Taufik Arief UNSRI PENENTUAN LIFTED-DISTANCE DAN HEIGHT.FLAME
MI-O4O PADA NYALA DIFUSI GAS PROPANA MENGGUNAKAN
SISTEM PENGOLAH CITRA (RGB-INDEX) Mt-259
NK.Caturwati, I Made K Dhiputra, Harinaldi UNTIRTA Mr_o41 ANAL|StS pENGARUH pENGGUNAAN BLOWTNG TERHADAP MEDAN ALTRAN
DAR| REVERSED AHMED BODY Mr_265
Harinaldi, Budiarso, Engkos A Kosasih, Warjito, Rustan Tarakka Ul Kaji Eksperimental Penentuan Sudut Ulir Optimum Pada Turbin Ulir untuk Ml-042 Data Perancangan Turbin Ulir pada Pusat Listrik Tenaga MikroHidro (PLTMH)
dengan Head Rendah Ml-213
Adly Havendri, lrfan Arnif UNAND
PENGARUH EQUIVALENCE MTIO DAN TEKANAN AWAL CAMPURAN MI-043 HIDROGEN-OKSIGEN TERHADAP MEKANISME DEFLAGRATION TO
DETONATTON TRANSTTION Mt-279
Jayan Sentanuhady, M. Zuhnir Piliang dan Dionysius Angga Baskoro UGM Mt_o44 Pengaruh Bilangan Tak Berdimensi E dan Re
Terhadap Analisa Pada Kavitasi dan Pancaran Aliran Pada Nosel Ml_2g5 Jalaluddin dan Muhammad llham Maulana UNSY|AH Ml-045 Pengembangan Generator Gelembung Mikro Jenis Tabung Venturi MF291
Warjito dan Nursanty Elizabeth Ul
Mt_046 l"nq"rulOlt"cle Disc Terhadap Api DifusiYang Terbentuk di Aliran
Sembur Double Concentric. Ml_2g7
Tri Agung Rohmat UGM
Ml_n47 Optimasi Penambahan Selubung (Shrouded) pada Turbin Angin Sumbu Vertikal dengan Menggunakan Simulasi CFD 2 Dimensi
T. A. Fauzi Soelaiman, N. P. Tandian, dan Rizki Rachmatulloh ITB Evaporation heat transfer coefficient in single circular small tubes for flow of Ml-048
caH8 and co2 Mt-309
fuus S. Pamitrana, Nasruddina, dan Jong-Taek Ohb Ut
Ml-049 Penguapan Tetesan Premium Ml_317
Engkos Achmad Kosasih Ul
VARIATION IN LOAD AND SPEED TOWARDS EXHAUST GAS EMISSION OF GAS Mf-oso
ENGTNE JGs 208 Gs Mt-321
Riman Sipahutar UNSRI
Ml-051 Rancang Bangun Tungku Gasifier untuk Pemanfaatan Tandan Kelapa Sawit
sebagai Sumber Energi Ml_327
Adjar Pratoto, Agus Sutanto, Eldisa H. Praja, & Dicky Armenda UNPADANG rrr_nq, PENGARUH TEMPERATUR CACL2 TERHADAP EFtSf€NSt THERMAT DARI
LrqurD DEstccANT DEHUM|DIFICATION SYSTEM MF333 Slamet Wahyudi, Nurkholis Hamidi dan Figur Kamajaya
5
Karakterisasi Thermal Precipitotor Sebagai Smoke Collector dengan Mr-053
Menggunakan Gas Sensor Ml_341
lmansyah lbnu Hakim, Bambang Suryawan, I Made K. , Nandy tuar" U, Mt_nq, Pengujian Pembebanan Statik pada Desain Struktur Gandar Roda Belakang
untuk Prototipe Kendaraan Hibrida Ringan DTM-UI Mt_347 Danardono Agus Sumarsono, Raka Cahya Pratama, M. Satrio ,aoro
U, Efek Medan Magnet di lntake Manifold Terhadap Unjuk kerja Mesin Diesel Ml-055
satu silinder Ml-353
Abrar Riza, Jeffry Yansen UNTAR
t ,, ^E ? Kajian Eksperimental Pengembangan Generator Termoelektrik sebagai
'!-urD Sumber Listrik Ml-357
Zuryati Djafar, Nandy Putra, R.A. Koestoer UNHAS KARAKTERISTIK PERAMBATAN API MELALUI CELAH SEMPIT DENGAN BAHAN Mr-u)/
BAKAR cAMpuRAN LpG DAN oKsrGEN Ml-367
Jayan Sentanuhady, Eko Prabowo dan Tri Agung Rochmat UGM
Ml-058 Analisis Numerik Sifat-sifat TransienAliran Fluida Panas Bumi Mtg77
Ml-059 Studi Awal Pengembangan Speed Bump Pembangkit Daya
Mt_g77 Harus LG, Cahyo Untoro, Debbyta Primaswari, Hamzah ITB
Pengujian Cigarette Smoke Filter Ml-060 Berbasis Thermophoresis
dan Karbon Aktif
Ml_3g1 Ferdiansyah N. lskandar, Ari Widiarto, Ario Ardianto, Nandy putra -
Ul Tinjauan Perkembangan Teknologi Solar Thermal Sebagai
Ml-061 Sumber Energi Terbarukan dalam lndustri
Ml_391 Ruli Nutranta, Nasruddin dan M. ldrus Alhamid Ul
Ml-062 Unjuk Kerja Pendingin Absorpsi Amonia-Air Dengan Variasi Tekanan Desorbsi Ml-395
Doddy Purwadianto USD
Mass Diffusivity pada Pengeringan Beku Vakum Aloevera Akibat Variasi Ml-053 Temperatur Pemanas {posisi atas dan posisi bawah) dari panas Buang
Kondenser Ml-401
Muhamad yulianto, M. ldrus Alhamid, Nasruddin Ul PENGUJIAN PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI PADA HEAT SINK PLAT JENIS Mr-uo4
ETTRUDED DAN HEAT srNK ptAT DENGAN stor Mr_409
Bambang Yunianto UNDIP
KA,I EKSPERIMEN: PERBANDINGAN PENGGUNMN BAHAN BAKAR PREtvIIUM MI-065 DAN PERTAMAXTERHADAP UNJUK KERJA MESIN PADA SEPEDA MOTOR
SUZUKITHUNDER TIPE EN.125 MI-415
Eri Sururi dan Eudi Waluyo UNMUH
Ml-066 STUDT EKSPERIMENTAL pENDtNGtN ADSORPS|ZEOL|T-AIR
Mt_423 Wibowo Kusbandono dan FA. Rusdi Sambada USD
6
KARAKTERISASI SI FAT-SI FAT PE M BAKARAN BAHAN SNKAN MI-067 PADAT RAMAH LINGKUNGAN YANG BERASAL
DARISAMPAH KOTA
Ml-429 Toto Hardianto, Aryadi Suwono, Ari Darmawan Pasek, dan Amrul
ITB Karakteristik Model Kincir Angin Poros Horisontal
Ml-068 dengan Transmisi Kopling Sentrifugal
Mt-435
Budi Sugiharto USD
Mt_069 PENGOLAHAN SAMpAH ORGANTK MENJADT ETHANOT DAN
PENGUJIAN SIFAT FISIK BIOGASOLINE Mt-t141
I Gusti Bagus Wijaya Kusuma UNUD
Mf _070 Kineria Menara Pendingin Untuk Kebutuhan Sistem Pengkondisia n Udara
Pada Kondisi lklim Tropis Basah Ml-449
Budihardjo Ul
i,, n71 KAJTAN KOMPUTAS| PENGARUH pOStSt KELUARAN NOZEL TERHADAP 'v"-v' r KINERJA EJEKToR UDARA PADA stslM ALTRAN RESIRKUIAS| EKSTERNAL
Ml_455 Adi Surjosatyo, Fajri Vidian, Yulianto Sulistyo Nugroho Ul
KONTUR TEKANAN DINAMIS PADA PERMUKAAN ATUR BAGIAN KELUARAN MI-072 KASKADE KOMPRESOR AKSIAL BLADE TIPIS SIMETRIS DENGAN VARIASI
SUDUT SERANG Mt-461
A.A. AdhiSuryawan UNUD
Ml-073 Ekstraksi Fitur Citra Digital Bantalan untuk Pemantauan Kondisi Mesin
Mt-471
Achmad Widodo dan Muhammad Huda UNDIP
Ml_074 Pengaruh Karbondioksida pada Kecepatan Pembakaran dari Refrigeran
Hidrokarbon Ml-477
Nasrul llminnafik UNJEM
ANALISIS PERBANDINGAN VENTURI MIXER BLUFF BODY CYCLONE DENGAN MI-075 VARIASISUDUT PENGARAH PADA BUKAAN KATUP REGULATOR 27OO DAN
3600 Mt-481
Bambang Sugiarto, Michael Aldryan Ul
rr,
^?c Studi Parameter dan Kondisi Anomali dalam Analisis Resiko
pipa penyalur Mr-t'/o
Bawah Laut
Ml-4g7 IGN Wiratmaja Puja, Fadhil Dewabrata, Jamiatul Akmal ITB
M|'477 Pengaruh Geometri Nosel Terhadap Pembentukan Kavitasi Ml-499
Muhammad llham Maulana, Jalaluddin UNSYIAH
r\rr'?q Kaji Eksperimental Pemisah Partikel Padat di dalam Fluida dengan Metode
Vortex MF505
Nusyirwan UNAN
rrr_n?o EXERGy ANALYSIS OF StMpLE GAS TURBTNE CYCLE 14 MW KEMMASAN
POWER PLANT PALEMBANG Mt_512
Hasan Basri UNSRI
rru)cn STUD| EKSPERIMENTAI PERBANDTNGAN BAHAN BAKAR SOLAR DAN
BtoDtESELTERHADAP KARAKTERTSTTK PADA MOTOR DIESEL Mt_s23
7
KAJIAN EKSPEdIMENTAL DAN SIMULASI CFD PEMBAKARAN BRIKET MFO81 BATUBARA NON KARBONISASISECARA NATURAL DRAFT DAN PENGAYMN
oKsrGEN UDARA PEMBAKARAN Mt_527
Pratiwi, D.K., Nugroho, Y.S., Koestoer, R.A., Soemardi, T.P. UNSRI KAIIAN TERHADAP NILAI EKONOMI PENGGUNAAN BRIKET BATUBARA Mr-u'z
SEBAGAT BAHAN BAKAR eENGGANTT BAHAN BAKAR MTNvAK DAN GAs tUMr t,_szg
Octavina, Diah Kusuma Pratiwi PT BA
PROSPEK PENGGUNAAN BRIKET BATUBARA SEBAGAI BAHAN BAKAR rvrr-uor
PENGGANTI MTNYAK DAN GAs Mr-533
Hutabarat, 8., Diah Kusuma Pratiwi ESDM
PENGARUH TINGGI SUDU KINCIR AIR TERHADAP DAYA DAN EFISIENSI YANG Ml-084
DTHASTLKAN Mr-537
M Zahri Kadir, Bambang UNSRI
MI.O85 PENGARUH PERUBAHAN PUTARAN FAN KONDENSOR TERHADAP
PERFORMANSIMESIN PENGKONDISIAN UDARA MI-541
MARWANI UNSRI
RANCANG BANGUN AI.AT PENGERING UBI KAYU TIPE RAK DENGAN Mr-uub
MEMANFMTKAN ENERGTSURYA Ml-545
ISMAILTHAMRIN UNSRI
ANALISA PENURUNAN EFISIENSI PACKAGE BOILER TIPE PIPA AIR PADA
MtJ)97
PABRTK PUSRT lV PT PUPUK SRTWTDJAJA PALEMBANG Mt_551 Fusito
ANALISA PERBANDINGAN PENGGUNAAN BAHAN BAKAR JENIS PREMIUM MI-088 DAN PERTAMAX TERHADAP KAMKTERISTIK MOTOR RODA DUA 125 CC
TAHUN 2OO7 MI-561
Teguh Budi SA, Firmansyah Burlian, lsmail Thamrin UNSRI
^fl_oRq
ANALTSA PENGARUH PENGGUNAAN REFRTGERAN HTDROKARBON MUSTCOOL-22 PENGGANT| FREON-22 TERHADAP KINERJA ALAT AtR CONDIT|ONtNG
MF567
Aneka Firdaus UNSRI
PENGARUH UKUMN BUTIR BAIUBARA (CMIN SIZE} TERHADAP MI.O91 KEMAMPUAN ADSORPSICO2, STUDI KASUS PADA BATUBARA DARI
CEKUNGAN SUMATERA SELATAN MI.574
Barlin UNSRI
PENDIDIKAN
MODELCTL (CONTECTUALTEACHTNG AND LEARNTNG ) PADA
MII-OO1 PEMBELAIARAN METROLOGI INDUSTRI UNTUK MENINGKATKAN ANALISIS
MAHASISWA MII-1
lGede Putu Agus Suryawan,sT, MT UNUD
I M PLEM ENTASI SISTEM PEM BEIAIARAN BLEN DED LEARN'N6 PADA KU LIAH MII.OO2 AE312l GETARAN MEKANIK DI PROGMM STUDIAERONOTIKA DAN
ASTRONOTTKA MU-7
MUHAMMAD KUSNI ITB
Pengembangan Sistem Pengelolaan Mll-003 lnformasi Tugas Akhir: sipintar
Mll_19
8
Mll-004 Efektivitas Media Pembelajaran DigitalVideo Disc {DVD} dan Gaya Belajar Mll-23
lmam Mahir ITB
PEMBUATAN MODUL PRAKTIKUM LABORATORIUM KONVERSI ENERGI MII-OOs BERBASIS WEB DENGAN BAHASA PEMROGRAMAN PHP STUDI KASUS POMPA
TORAK Mll-2-o
AlAntoniAkhmad UNSRI
KONSTRUIGI
Mlll-001 Deep well ESP Performance & Monitoring
Mt'_1 Greg.Harjanto, Viktor Malau, Alb.Rianto S UGM
Evaluasi Penggantian Pelumas Meditran S 40 Mlll-002 pada Mesin Diesel Cummins KTA 38
M't-9 Rini Dharmastiti, Mochamad Slamet Riyadi UGM
Mlll-003 Accelerated Anisotropic Rotor through its Critical Speeds Mlll-ls
Jhon Malta UNAND
Stability Investigation of Anisotropic Rotor with Different Shaft Orientation Mlll-004 Supported
by Anisotropic Bearings
M'l_23
Jhon Malta UNAND
Pemodelan , ldentifikasi Parameter dan Perancangan Sistem Kendali Mlll-005
Aktuator solenoid M1r-31
Indrawanto dan Vani Virdyawan ITB
PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
MIII{05 ALAT PENGUSIR BURUNG DENGAN METODAAKUSTIK
DIBANDAR UDARAJUANDASURABAYA Mlt-35
Muhammad Ku3ni, I Komang Gede Purjana Ariyanto, Rudy Arianto
Setiawan, Leonardo Gunawan ITB
M't'.,n7 Penghilangan Derau (Denoising) dari Sinyal Getaran Hasil Pengukuran
Menggunakan Transformasi Wavelet Diskret Mlll_47 lgnatius Pulung Nurprasetio, Hilarius Tutut Sandewa ITB
Mlll-008 Kaji Teoretik Efektifttas Peredam Getaran Hibrid pada Struktur Bangunan
Mlll_53 MIII.OOg ANALISIS SPEKTRUM GETARAN PADA KERUSAKAN BANTALAN ROL DENGAN MIII.sg
Ahmad Yusran Aminy UNHAS
Mlll-010 Vibration on The Chevron Centrifugal Pump M1t_67
IGB Budi Dharma, Greg.Harjanto UGM
Mlll-011 Analisis Getaran dan Suara Pada Rem Cakram Saat Beroperasi Mlll_75 Meifal Rusli, Mulyadi Bur, Harri Hidayat UNAND r,,,,
^t, Sintesa Dimensi 2-DoF Mekanisme Paralel (Parallel Mechanism| Dengan rvrrrr-vtz
Konstrain Disain Singularity dan Workingspace MllFE3 Syamsul Huda, Mulyadi Bur and Hadi Rahman UNAND Mlll-013 Perancangan Material Gesek Komposit Menggunakan Metodologi Mlll-8g
Rachman Setiawan ITB
- Perhitungan Beban Pada Sayap PesawatTerbang Latih APS 1 untuk Milt-014'
Keperluan Perancangan Struktur Mlll_97
9
Mrt-o1s
ffim:;T:':rl"^
Eksperimentar
regangan
pada
Batang
sirindris
Dengan
Mil-105
Abdullah Mappaita UNHAS
_ Shear Pin Analysis and Design Revisited; Case Study of Mini-Hydro Turbine Milt-016
u u r o e v a n e M l l l _ 1 l 1
B. A. Budiman, D. Suharto and l. Djodikusurno ITB
Mlll-017 Prediksi Arah Sumber Suara Untuk Perawatan Prediktif MIll_121 Meifal Rusli, Jhon Malta, dan lrsyad UNAND
M'l_o1R Studi Pengaruh Ukuran Elemen Relatif terhadap Akurasi Harga Domain Dekat Batas dalam Analisis Struktur Menggunakan Metode Elemen Batas
Mill-129
M. Ridlo E. Nasution, D Widagdo tTB
Mlll-O19 Pengembangan Desain Kapal Lambung Pelat Datar
M't_135 Hadi Tresno Wibowo dan Marcus Albert Talahatu Ut
Milt-020 RANCANG BANGUN ALAT PEMBERSIH JALAN Milt-139 Thomas Tjandinegara dan Firman Hamzah UNHAS
Mtft_021 pERANCANGAN DAN pEMBUATAN PROTOT|pE STSTEM pENGUNCt SENDI
ORTHOSIS Mut-143
Subagio, Rini Dharmastiti, Doni Zamroni UGM ',rr ^r. Studi Limit Tekanan pada Tabung LPG 3kg dengan Metode tvttttNzz
Elemen Hingga
Mlll_149 Asnawi Lubis, Rudolf S Saragih, dan Ahmad Suudi UNILA
nr't_nrt Pemodefan dan Sirnulasi Dinamika Kendaraan Roda 4 Dengan Metode Bondgraph Untuk Pengembangan Simulator Dinamik
Mlll-155 Rianto Adhy Sasongko, Ardhesa Suhifman, Leonardo Gunawan 1TB
- Pemodelan dan Simulasi Numerik Platform Mekanik Milt-024'
Simulator Sepeda Motor Mlll_163
Leonardo Gunawan, Rianto Adhy Sasongko, Hadyan Hafizh ITB Pemodelan dan Simulasi Dinamik Untuk Pengembangan Simulator Sepeda Mlll-025
Motor Mlt-171
Rianto Adhy Sasongko, Leonardo Gunawan, Sin Kimsay ITS TTNJAUAN KINERJATRAKSI STSTEM TRANSMIS| OTOMATTK (CVr) PADA MIII-026 SEPEDA MOTOR DENGAN VARIASI KONSTANTA PEGAS 5['D'A!6 SHEAYE DAN
Mlll-179 BERAT ROLLER SENTRIFUGAL
AAIA Sri Komaladewi, I Ketut Adi Atmika, Agus Haryawan UNUD ANALISA PENGARUH STA TERHADAP ENERGI KAYUH, NILAI RESIKO , CEDERA & GAYA SIOMEKANIK PENGENDAM PADA 3 JENIS SEPEDA Mllt-027
I Made Londen Batan |TS
Kaji Keefektifan Penerapan Teknik Pencarian Bentuk dalam Mnl{,28 Perancangan
Struktur tattice Shell
Mlll-193 Eka Satria, Jafril Tanjung, Shiro Kato UNAND
Mlll-029 - Beban Internal Pressure Simulasi Numerik Perilaku Nonlinear Pipa Reducer Eksentrik Reducer dengan
Mlll_ZO3
ELEMEN HINGGA
Asnawi Lubis(*),
Rudotf S Saragih,
danAhmad Suudi
Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung
Jalan
Professor
Sumantri
Brojonegoro
No.l, Gedongme.n€ng,
Bandar
Lampung, 3sl4s,Indonesia
Phone:
(62-721)3555519,
Fax: (62-72I)70494'7,\')E-mail:
asnawi-lubis@unila.ac.id
Abstrak
Tulisan ini melaporkan hasil studi numerik dengan metode elemen hingga terhadap limit tekanan internal sebuqh tabung LPG 3 kilogram yang dipakai dalam rumah tangga di Indonesia. Dengan mengabaikan efek sambungan las keliling dan handguard, serta dengan asumsi bahwa prilalnt material adalah elastic-perfectly-plastic, limit tekanan telah diperoleh dengan analisis nonlinear menggunakan algoritma Newton-Raphson. Limit tekanan telah diperoleh sebesar 1.25 kali tekanan internal untuk mencapai luluh. Tegangan (von Mises) pada saat limit tekanan dicapai dipercleh sebesar 1.75 koli tegangan luluh. Hasil studi ini juga menunjukkan bahwa tekanan operasi tabung LPG 3 kilogram sebesar 2.1 MPa adalah nilai tekanan yang aman denganfokor keamanan sebasar 2.48. Hasi! studi ini dapat digunakan untuk memperkaya materi sosialisasi dan edukasi bagi masyarakat dalam mendukung pemerintah mempercepat konversi energt dari minyak tanah ke gas.
Kata Kunci: tabung LPQ, limit tekanan, metode elemen higga, nonlinear, algoitma Newton-Raphson
l. Pendahuluan
Dalam rangka menekan penggunan minyak lanah (mitan) untuk nrmah tangga dan mengurangi subsidi mitan yang cukup besar, pemenntah Republik Indonesia melaksanakan program pengalihan mitan ke LPG (liquified petroleum gas). Target dari program pengalihan ini yang telah dimulai sejak tahun 2007 adalah tercapainya pengurangan penggunaan mitan sebesar 9.9 juta kilo liter [Republika, 17 Desember 2AA9l. Hal ini dilahkan pemerintah dengan membagikan paket tabung LPG 3 kg beserta katup (valve) tennasuk isi perdana dan kompor gas satu tungku beserta assesorisnya (selang gas dan regulator) secara curna-cuma kepada nrmah tangga dan usaha mikro penggunamitan.
Percepatan program konversi mitan ke LPG berrdampak pada meningkatrya kebutuhan tabung gas yang tidak diimbangi dengan pengadaan (supp$ tabung gas yang memadai oleh produsen tabung gas dalam negeri. Ketertatasan produsen lokal dalam walcu singkat untuk memenuhi kebutuhan tabung gas sesuai dengan permintaan pemerintah, menyebabkan pemerintah membuka peluang impor. Sementara itu kontrol kualitas bahan baku (steel plate) secara umum kurang diperhatikan sehingga dalam pemakaiannya di lapangan banyak produk nengalami kerusakan (failare) seperti bocor ( Ieak) dan meledak (burst).
Kejadian sebuah tabung LPG ukuran 12 kg yang meledak di sebuah rumah tangga di Duren Sawit
dan seorang anak mereka serta melukai tiga orang lainnya [Republik4 17 Desember 2009]. Akibat kejadian ini, tidak sedikit masyrakat yang kemudian menolak pnogram konversi mitan ke LPG. Salah satu alasannya adalah faktor keamanan dari penggunaan LPG sebagai bahan bakar untuk memasak. Image di tengah masyarakat adalah bahwa tabung LPG yang saat ini beredar memiliki kualitas yang kurang bagus, sehingga kemungkinan tdadinya ledakan semakin besar.
Di lain pihak, PT Pertamina sebagai salah satu pihak yang bertanggung jawab terhadap pelaksanaan konversi mitan ke LPG menegaskan bahwa tabung LPG yang saat ini beredar di tengah masyarakat telah melalui standar teknis dan Standar Nasional lndonesia (SNI) dan aman digunakan. Untuk lebih meyakinkan masyarakat, Direktorat Jenderal Minyak dan Gas Departemen Eenergi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) menyebutkan masing-masing SM untuk setiap barang yang masuk ke dalam paket perdana tersebuf selang dengan SNI 0G7213-2006, kompor gas satu tungku dengan SNI 7368-2007, tabung baja LPG 3kg dengan SNI 1452-2007, regulator tekanan rendah dengan SNI 7369-2007, dan katup tabung baja LPG 3kg dengan SNI l59l-2008.
Adalah kenyataan bahwa masyarakat yang men-jadi sasamn konversi mitan ke LPG masih memiliki pemahaman dan pengetahuan yang kurang terhadap pengguna:m dan keuntungan LPG Apalagi, ibu rurnah tangga dan pelaku usaha kecil yang menjadi sasaran program ini telah puluhan tahun teftiasa
Seminar Nasional Tahunan Telmik Mesin (SNTTM ke-g Palembang, l3-15 Oktober 2010 mitan untuk memasak. Adalah tidak mudah untuk
mengubah pola kebiasaan tersebut. Karena itu kegiatan edukasi dan sosialisasi pengalihan mitan ke LPG masih dibutuhkan dan perlu terus dilanjutkan untr'rk meningkatkan kesadaran dan menghilangkan kekhawatiran masyarakat terhadap kualitas tabung LPG Materi sosialisasi juga perlu diperkaya dan divariasikan dengan menyampaikan hasil berbagai kajian dan penelitian baik secara analitik, numerilg maupun experimental. Tulisan ini menyajikan hasil studi numerik tertradap limit tekanan dan keadaan tegangan pada tabung LPG yang dipakai dalam rumah tangga, khususnya tabung ukuran 3kg.
2. Limit Load
Untuk meaghindari g?i2.rs disbrtion atau bursting adalah perlu untuk menghindari kondisi total palstis pada seluruh dinding shell. Gambar I menunjukkan sebuah elemen dinding shell yang mengalami stress pada satu sumbu. Dinding sebuah shell dapat diidealisasikan sebagai sebuah beam dengan lebar 6 dan tebal 2h (or t) yang menerima gaya normal N dan momenbending M.
Gambar 1 dinding sholl dianalisis sebagai sebuah beam
Definisikan dz) sebagai circumferential stress padajarak z dari mid-surface dinding. Pada potongan z, persam:um keseimbangan dapat ditulis dimana beban external yang diberikan M dan.ly' sama dengan gaya intemal, yaitu stress pada bean- Hasilnya adalah persamaan berikut:
Jika prilaku material adalah elastik murni, kedua persamaan di atas menghasilkan persamaan berikut:
/ \ N l t l z
olz)=-*---
(3)
A I
dimana, I : luas penampangbeam= Zbh 1 : momen inersia penampang
Gambar 2 Hubungan tegangan{egangan, (a) nonlinear elastic, (b) bilinear hardening, (c) elastic-perfectly-plastic.
Dengan asumsi bahwa prilaku material adalah elastic-perfectly-plastic (Gambar 2c), dan dengan tegangan luluh ay, maka dengan ,V adalah gaya tarik, tegangan luluh pertama akan terjadi sebagai tarik pada serat terluar (z: +ft), bila
N
1 M
_*_______= = oi_zbh 2 bh'
N
3 M
a t a u .
+ -
- : - -l
Zbho,
2 bh'o,
Persamaan (5) didefinisikan sebagai condition seperti pada Gambar 3.
(4)
(5)
initial yield
h h h
M = F.z = [oA.z = [obar., =b Ioz.dz
-h -h -h
h h h
7'1
=
toA= [oUaz
=b
[o.dz
- h - h - h
( t )
Gambar 3 Initial yield condition
Setelah luluh, jika beban terus dinaikkan, plastisitas akan menyebar ke seluruh dinding shell (penampang beam) seperti pada Gambar 4. Untuk plastis sempuma, keadaan total plastis merupakan LIMIT STATE dengan distribusi aliran plastis yang linear seperti pada Gambar 4. Pada
Seminar Nasionol Tahunan Telcnik Mesin (SNTTM ke-g Palembang, I3-15 Ohober 2010 kondisi ini sumbu netral berpindah sejauh fr6 dibawah
garis pusat. Di atas sumbu netral dalam kondisi plastis penuh, stress sama dengan oy, dafl di bawah sumbu ini stress sama dengan -oy. Secara matematih distribusi stress ditulis sebagai berikut
/ \ l o r - . - - . . . ' . . . . - - . . . . 2 > - h o
6 1 2 ) = l ( 6 )
| . - o r . . . . . . 2 < - h o
Gambar 4 rogress aliran plastisitas dalam sebuah beam Dengan kombinasi penlam.um (l) dan (2) diperoleh persamaan berikut:
M
( x
) '
-:--+l:-:-:-l
=l
(7)
bh"o, \zbho, )
Persamaan (7) dikenal dengan limit load condition. Karena nature dari stress dalam kondisi plastis penuh, stress tidak dapat naik di atas leld stress. Jika kombinasi beban Mand Nberubah sedemikian sehingga p€rsarnaan (7) selalu dipenuhi maka dinding shell akan selalu dalam 'limit condition'. Biasanya beban pada vessel tidak tunggal, api berupa muhiple loading. Initial yield condition, ftrcrsamaan (5)l atau Gambar 3, dan
limit load condition [penamaan (7)j biasanya digamba*an pada sebuah INTERACTION DIAGRAM seperti Gambar 5.
Diagnm interaksi seperti ditunjukkan pada Gambar 5 dapat diplot dalam bentuk lain dimana terminologi
N
:;= o., didefinisikan sebagai elastic membrane zDn
stre.ts dan terminologi *=o, , didefinisikan 2bh'
sebagai elastic bending sfress pada serat terluar. Dengan definisi ini, sebuah diagram untuk desigz limit dapat diplot seperti pada Gambar 6:
6 w = 6 n r O ,
6Y oY
Limit condition
1
Gambar 6 Design limit untuk menghindari gross drbfortot
3. Pemodelan Elemen Hingga
Model tabung LPG dibuat berdasarkan
data tabung
LPG ukuran 3 kilogram yang dipakai dalam rumah
tangga.
Data
tersebut
diberikan
pada
Gambar
7:
Dab Tabunc LPG 3 hlooram: Temp€raturo .' -10 sd fl! {C Volume :7-3L Tekananooerai :21lrlPa Tel(and| Mroted : 3.2 MPa T6tkobocoran :21 ltlPa Beratisibhrr€ :3K Dfrrnelafr,tr :2fimn Imggi :300nm Diamelerfooting : 190mm Darchrhd&uad:182 mm Bomtkosong :slq Garnbar 7 Tabung LPG 3-kg
Dengan asumsi bahwa handguard dan footring ndak berpengaruh secara signifikan tertadap distribusi tegangan pada tabung, maka handguard dan footring tidak dimodelkan dalam finite elemen model.
Seminar Nasionol Thhunan Telcnik Mesin (SNTTM ke-g Palembang, I3-15 Oktober 2010 Tabung LPG 3 kg terbuat dari baja lembaran
(plat) produksi PT Krakatau Steel dengan spesifikasi JIS G 3116 SG-295, dengan tebal 2.3 mm. Untuk handguard dan footring mengg'rnakan baja karbon dengan spesifikasi IIS G 3101 SS42, tebal2.5 mm juga disuplai dari PT Krakatau Steel. Sedangkan kawat las yang digunakan untuk sambungan circumfermtial talrl.ng disuplai dari Cina dengan spesifikasi EM 12 K.
Material properties yang diperlukan adalah modulus elastistias E, kekuatan luluh oy, dan rasio Poisson v, masing-masing sebesar 207 GPU 295 MPa, dan 0.3. Dalam analisis ini, diasumsikan bahwa sambungan circumferensial silinder adalah sempurna (efisiensi sambungan bernilai 1) dengan dua buatr tutup elip dengan perbandingan sumbu 0.423 di kedua ujungnya. Asumsi lain adalah bahwa tebal dinding tabung seragam di mana-mana. Prilaku material diasumsikan elastic-perfectly-plastic dengan modulus tangen sama dengan nol (Gambar 2c).
Elemen hingga (finite element) pada model dibagi secara longitudinal dan circumferential. Tipe elemen yang digunakan adalah SHELLI8I. Elemen SHELLI8l dapat digunakan untuk analisis strttktur shell tipis atau tebal. Elemen ini terdiri dari 4 node dengan enam DOF pada setiap node: franslasi pada arah x, y, darr z, serta rotasi terhadap sumbu x, y, dan z. SHELLI8I dapat digunakan untuk analisis linie4 large rotation, dan analisis nonlinier dengan lotge strain. Model elemen hingga untuk sebuah tabung LPG 3 kg dapat dililatpada Gambar 8,
Untuk model elemen hingga seperti pada Gambar 8 yang menerima beban internal pressure, kondidi batas yang diperlukan adalah perpindahan nol (zero displacement) paila arah sumbu tabung untuk seluruh node pada bagian bawah tabung dalam radius foot ring.
Gambar I Model elemen hingga tabung LPG }kg Beban intemal pressure (MPa) yang harus diberikan untuk mendapatkan limit tekanan dapat diperkirakan dengan menghitung tekanan dalam untuk
mencapai tegangan luluh material , cr. Dari data tabung pada Gambar 14 (r: l30mm) dan sifat meterial tabung JIS G 3116 SG-295 loy = 295 MPa), tekanan intemal untuk mencapai luluh dapat dihitung sebagai berikut:
p..
=ort _(zgst,tPa\z.lmm)
= s.22twa
r
l30mm
Beban tekanan internal sebesar 5.22 MPa adalah tekanan yang diperlukan uiftrk material mulai plastis. Tekanan yang diperlukan untuk gagal (total plastis) adalah lebih besar daripada nilai ini. Untuk analisis elemen hingga dengan ANSYS, beban dapat diberikan secara step untuk mencapai luluh, kemudian disusul dengan pemberian beban secara ramp setelah luluh unhrk mengetahui limit tekanan. Beban maksimum yang dapat dibeikan adalahZpr.
Untuk rrrengetahui limit tekanan yang bekerj4 beban intemal pressure sebesar l0 MPa diberikan dalam
satu load step secara ramp. Metode "l.{ewton-Raphson" (Gambar 9) digunakan dalam penyelesaian nonlinear. Pada metode ini, beban dibagi ke dalam rangl<aian peningkatan pembebanan (nb-step) seperti pada Gambar 10. Pada setiap sub-step, dilakukan beberapa iterasi kesetimbangan untuk mendapatkan solusi yang konvergen.
Gambar 9 Metod€ Newton-Raphson untuk solusi nonlinear
Lsd L€d strp 2 I I I t I I T Q laa*r*e O srro*tp
o-5 1.O t-S t,75 2-O
Gambar 1 0 load step, suD-sfep, dan time
I t I t I t I t l l t t t t t l t l
ISBN : 978-602-977
42-U7
Seminar Nasional Thhunan Tblcnik Mesin (SNTLM ke-g Palembang, I3-15 Oktober 2010 Sebelum memberikan solusi, meiode Newton-Raphson
mengevaluasi simpangan dari veklor beban keseimbangan yang mana perbedaan arl/rara gaya-gaya diperbaiki (beban yang berhubungan dengan tegangan elemen dan E ya yang diberikan. Metode ini memberikan solusi nonlinier dengan menggunakan simpangan beban keseimbaugan dan memeriksa konvergensi yang tedadi. Jika l<riteria konvergensi tidak dipenuhi, simpangan beban keseimbangan dievaluasi ulang, matrik kekakuan diperbarui sehingga didapatkan solusi yang baru. Prosedur iterasi terus dilanjutkan selama masih terjadi konvergensi solusi dan akan berhenti setelah solusi tidak konvergen (Garnbar 1l). Solusi yang tidak konvergen ditandai dengan sub-step 999999 seperti pada Tabel 1.
TiE = 6.5{ T o z g o l u c
)
0 i o a I l-otrfl l.ot+qr 380 t00 4tuC@lqtiE lEarrtloD lftder
4. Limit Tekanan Thbung LPG 3-kg
Gambar 12 menunjulikan grafik beban (tekanan internal) terhadap regangan (kriteria von Mises). Dari
grafik dapat dibacabahwa limit tekanan adalah:
? = t . Z S , a t r r u p L - 1 . 2 5 p ,
p"
Gambar 12 hubungan tekanan intemal (nondimensional) terhadap regangan (von Mises)
Gambar 13 menunjukkan grafik hubungan tegatrgan terhadap regangan. Dapat dilihat bahwa saat limit tekanan dicapai, tegangan maksimum (von Mises) adalah:
e z
= 1 . 7 3
6,A n n ' f r , h . h i
l"i: ..-.,. :-,f , j j
1 i i
---:*-=
: i 'i:,-1 ,i
P . M . P a L O A D STEP SUBSTEP CUMULATA/E
1 1 J . i j 1 . 1 t ! 1 1 4.4321 1 4.552i c 4.665{ 1 5, I 4 . 7 1 4.448[ 1 g l 4 . 9 4 4 4 I t { a , 1 1 4.9974 1 1 5.046t 1 i 5.O95: 1 i 5.144t 1 a 5.193: 1 1 t 1 ( 5.2421 1 7 5 . 2 9 1 € 1 1 ' 5.340i 1 1 5 . 1 ! 5.389t 1 1 6 : 2( 5 . 4 3 6 j I 2( 17r b . 4 E / a 21 17t 5_536t 1 8 { f , , c d J 19, 24 5 . 6 3 4 i 24 20, 2: 5.ti63a 2 l 21t 5.73V 2t 212 21 5 . 7 4 1 t 2i 22t 2t 5.830r 23t 2! 5.879 2! 242 3C 5.928/. 251 5.9771 3 1 251 3t 6.0264 26{ 6.O754 27 6.1244 28'. 3: 6.173l. 3[ 291 36 6.2224 3€ aol 6 . 2 7 1 4 3? 30i 38 6.3204 $ 39 6.3404 1C 4C 6.360r 4C 4 1 6.380r 4 1 35{ 6.400r 6.42U 37{ 11 6.4404 38( 6.46& 391 4t 6.4802 4e 40{ 6-500d 41 4'll 4! 99999{ 431
ISBN; 978-602-977c2-0-.7
MIII.I53atau, o, =1.73o"
Seminar.Nasional Tohunan Tblcnik Mesin 6NffW l(e-g Palembans, 13-15 Oktober 2010
c ' .
l i n t i i
Gambar 23 tegangan (nondimensional von Mises) tefiadap regangan (von Mises)
5. Kesimpulan
Dari studi limit tekanan
tabung
LPG 3kg yang
telah dilalcukan dengan metode elemen hioggq beberapa kesimpulan dapat diperoleh sebagai berikut;
l. Limit tekanan tabung LPG 3 kilogram adalah '1.25 kali tekanan untuk mencapai tegangan
luluh;
2- Limit tegangan (von Mises) pada saat material mengalami plastis total adalah l.l5 kali tegangan luluh;
3. Tekanan operasi tabung LPG 3 kilogram sebesar 2.1MPa adalah pada tingftat yang aman dengan faktor keamanan sebesar 2.48.
4. Daerch yarry mengalami tegangan tertinggi pada saat limit tekanan dicapai adalah daerah sekitar opening (dekat katup)
Ueapan Terima Kasih
Penulis sangat berterima kasih kepada PEMDA provinsi Lampung yang telah menyediakan dana untuk penelitian ini oelalui progam peningkaten kaolitas prcses pembelajaran melalui riset di Fakultas Teknik Universitas Lampung dengan perjanjian kontrak Nomor 800/14801.1/m.l/D.P.4nOW tanggal 5 Oktober 2009.
Refenences
[]. ANSYS, 2009, ANSYS on-line help, Swanson Analysis System, New Jersey, USA.
[2]. ASM$ 2007, ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Div-I.
[3]. British Standard, 2002, PD5500 Unfired Pressure Vessel
[4]. Benham, P.P., and C.G Armstrong, 1996, Mechanics of Engineering Materials. Longmaq UK. [5]. Flugge, Vy'., 1973, Stresses in Shells.
Springer-Verlag, Germany
[6]. Timoshenko, S.P., and J.M. Gere, 1999, Mechanics of Materials. Stanley Thornes @ublisher) Lt4 UK.
