TESIS
UJI EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL MATERIAL
KAWAT BAJA SEBAGAI BAHAN ALTERNATIF
PENGANTI DAWAI ALAT MUSIK SASANDO
DAMIANUS MANESI
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015
i
TESIS
UJI EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL MATERIAL
KAWAT BAJA SEBAGAI BAHAN ALTERNATIF
PENGGANTI DAWAI ALAT MUSIK SASANDO
DAMIANUS MANESI NIM. 1391961004
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015
ii
UJI EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL MATERIAL
KAWAT BAJA SEBAGAI BAHAN ALTERNATIF
PENGGANTI DAWAI ALAT MUSIK SASANDO
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Teknik Mesin,
Program Pascasarjana Universitas Udayana
DAMIANUS MANESI NIM. 1391961004
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TESIS INI TELAH DISETUJUI TANGGAL 8 SEPTEMBER 2015
Pembimbing I,
Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT NIP.19660414 199203 1 004
Pembimbing II,
Ir. I Nyoman Budiarsa, MT.,Ph.D NIP.19660222 199103 1 002
Mengetahui
Ketua Program Studi Teknik Mesin Program Pascasarjana
Universitas Udayana,
Prof. Dr. Ir. IGB Wijaya Kusuma NIP.19700607 199303 1 002
Direktur
Program Pascasarjana Universitas Udayana,
Prof. Dr.dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K). NIP. 19590215 198510 2 001
iv
Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 31 Agustus 2015
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor
Universitas Udayana, No 2742/UN14.4/HK/ 2015, Tanggal 27 Agustus 2015
Ketua : Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT Anggota :
1. Ir. I Nyoman Budiarsa, MT.,PhD 2. Dr.Eng. Made Sucipta, ST.,MT 3. I Made Widiyarta, ST.,MSc.,PhD 4. Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, MT
v
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Yang bertanda tangan di bawah ini saya: Nama : Damianus Manesi Nim : 1391961004
Program Studi : Teknik Mesin Universitas Udayana
Judul Tesis : Uji Eksperimental dan Numerikal Material Kawat Baja Sebagai Bahan Alternatif Pengganti Dawai Alat Musik Sasando
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ⃰ ini bebas plagiat.
Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi peraturan Mendiknas RI No.17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundangan-undangan yang berlaku.
Denpasar, 8 September 2015 Pembuat Pernyataan,
(Damianus Manesi) NIM. 1391961004
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Salam Sejahtera, Om Swastyastu,
Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan Puji syukur ke hadapan Allah Tritunggal Yang Maha Kudus, Tuhan Yang Kuasa, karena atas rahmat dan anugerahNya tesis ini dapat diselesaikan.
Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. Ir. I Ketut Sugita, MT, sebagai pembimbing I yang dengan penuh perhatian dan kesabaran telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan saran dalam penyelesaian tesis ini. Terimakasih sebesar-besarnya pula penulis sampaikan kepada Ir. I Nyoman Budiarsa, MT.,Phd., Sebagai pembimbing II dengan penuh perhatian dan kesabaran telah memberikan bimbingan dan saran pada penulis.
Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika Sp.PD-KEMD atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister di Universitas Udayana. Ucapan terimakasih ini juga ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas Udayana. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg selaku pembimbing akademik atas kesempatan dan bimbingan yang diberikan selama mengikuti perkuliahan. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma selaku Ketua Program Studi S2 Teknik Mesin atas kesempatan dan bimbingan yang diberikan selama mengikuti perkuliahan. Ucapan yang sama juga penulis sampaikan kepada para penguji tesis, yaitu Dr. Eng. Made Sucipta, ST.,MT, I Made Widiyarta, MSc.,Phd dan Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi, MT yang memberikan masukan, saran dan koreksi sehingga tesis ini dapat terwujud seperti ini.
Dalam kesempatan ini, penulis juga ingin menghaturkan terima kasih kepada Kepala Lab Pengujian Bahan Politeknik Manufaktur Ceper Klaten dan Kepala Lab Pengujian Bahan VEDC Malang yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan pengujian bahan guna keperluan penelitian. Terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Pemerintah Republik Indonesia c.q. Kementerian Riset dan Pendidikan Tinggi melalui Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah memberikan bantuan finansial dalam bentuk beasiswa BPPDN sehingga meringankan beban penulis dalam menyelesaikan studi ini.
Terima kasih juga kepada semua dosen pada Program Studi Magister Teknik Mesin Universitas Udayana yang telah banyak memberikan pengetahuan, wawasan dan bimbingannya serta pegawai administrasi yang telah membantu penulis selama mengikuti perkuliahan. Tidak lupa juga terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada orang tua tercinta Bapak Fransiskus Manesi dan Ibu Amelia
vii
Fanggidae, Bapak Drs. Agustinus Q. Bebok.,MS dan Ibu Rahael W. Salean, dan Kakak Erik sekeluarga yang selalu dengan tulus memberikan kasih sayang, doa dan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan studi ini, tidak terlepas dari bantuan, dukungan dan doa dari keluarga kecil tercinta, Istri Maria Djibraelamonda Ilsye Bebok dan buah hati tercinta Michaella Avril Filiaminde Manesi yang dengan sabar mendoakan dan menyemangati penulis.
Ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada 3D Dassault systemes corporation dan Audacity selaku pembuat program Abaqus 6.13 versi student dan Audacity free Licency yang telah menyediakan softwere yang sangat membantu penulis dalam meneyelesaikan tesis ini.
Semoga Allah Tritunggal Maha Kudus, Tuhan Yang Maha Kuasa selalu melimpahkan berkat dan rahmatNya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini. Penulis menyadari, tesis ini masih jauh dari sempurna, karena keterbatasan penulis, oleh karena itu segala kritik dan saran penulis harapkan untuk kesempurnaan tesis ini.
Denpasar, 8 September 2015
viii ABSTRAK
UJI EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL MATERIAL KAWAT BAJA SEBAGAI BAHAN ALTERNATIF PENGGANTI DAWAI ALAT MUSIK
SASANDO
Setiap alat musik memiliki karakteristik yang berbeda, demikian halnya dengan alat musik tradisional sasando dari Pulau Rote Nusa Tenggara Timur. Sasando tergolong alat musik chorphone karena dimainkan dengan cara dipetik dan dawai berfungsi sebagai sumber bunyi. Berdasarkan fungsi dawai, maka kedudukan dawai pada alat musik sasando sangat penting, dan oleh karena itu hendaknya sasando sudah harus memiliki standar dan karakter dawai sendiri. Sejauh ini pemilihan dan penggunaan dawai oleh pengrajin dan pemain sasando dilakukan dengan teknik coba-coba, termasuk penggunaan kawat baja dari seling kabel gas sepeda motor. Penelitian ini bertujuan mengkaji sifat kawat baja dari seling kabel gas sepeda motor apakah layak digunakan sebagai alternatif dawai sasando.
Pengujian menggunakan metode eksperimen, pemodelan dan uji akustik. Material yang digunakan adalah kawat baja untuk seling dan dawai gitar akustik sebagai pembanding dengan diameter 1.2mm. Spesimen uji tarik menggunakan standar SNI 0076:2008 untuk wire. Pemodelan menggunakan softwere ABAQUS 6.13 Versi Student dan Uji akustik menggunakan softwere Audacity.
Berdasarkan hasil pengujian secara ekpserimen diketahui bahwa material kawat baja memiliki komposisi kimia yang lebih dominan dibanding kawat baja. Kedua jenis material dawai tersebut tergolong baja lunak karena memiliki unsur karbon (C) dibawah 0.2%. Dari hasil uji tarik diketahui bahwa sifat mekanik berupa kekuatan tarik, kekuatan luluh dan modulus elastisitas kawat baja lebih baik dibanding dawai gitar. Hasil simulasi dengan ABAQUS menunjukkan bahwa distribusi tegangan maksimum kawat baja lebih besar dibanding dawai gitar. Peningkatan distribusi tegangan hingga putus pada kedua jenis dawai terjadi pada salah satu ujung. Dari hasil uji akustik diketahui bahwa kemampuan menerima beban oleh kawat baja untuk menghasilkan frekuensi sesuai frekuensi acuan lebih besar dibanding dawai gitar. Kawat baja juga mampu menghasilkan amplitudo puncak ke puncak yang lebih tinggi dibanding dawai gitar.
Memperhatikan sifat mekanis, hasil pemodelan dan sifat akustik kawat baja, maka disimpulkan bahwa kawat baja layak dijadikan sebagai alternatif dawai sasando dan disarankan dalam penggunaanya juga dapat dikombinasikan dengan jenis dawai gitar akustik.
ix ABSTRACT
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL TEST OF STEEL WIRE MATERIAL AS AN ALTERNATIVE MUSIC INSTRUMENT TO SUBSTITUTE SASANDO
STRING
Each instrument has different characteristics, so with traditional musical instruments sasando of rote island, East Nusa Tenggara. Sasando classified chorphone musical instrument as played by plucked strings and serves as a source of sound. Based on the function string, then the position of the strings on a musical instrument sasando very important, and therefore sasando already should have its own standards and character strings. So far the selection and use sasando strings by craftsmen and players done by trial and error techniques, including the use of steel wire cables alternating gas motorcycle. This study aims to assess the nature of the steel wire of the cable cross motorcycle gas is used as a viable alternative sasando strings.
Testing using experimental methods, modeling and acoustic. The material used is steel wire for alternating and acoustic guitar strings for comparison with a diameter of 1.2mm. Tensile test specimens using the standard ISO 0076: 2008 for the wire. Modeling using softwere ABAQUS Student Version 6.13 and acoustic test using Audacity softwere.
Based on the test results ekpserimen known that the steel wire material has a chemical composition that is more dominant than the steel wire. The second type of material is relatively soft steel strings because it has the elements carbon (C) below 0.2%. From the results of the tensile test is known that the mechanical properties such as tensile strength, yield strength and modulus of elasticity of the steel wire is better than guitar strings. ABAQUS simulation results show that the maximum stress distribution of steel wires is greater than guitar strings. Improved stress distribution to break up the two types of strings occur at one end. From the test results acoustic known that the capability of receiving loads by steel wire to produce a corresponding frequency reference frequency is greater than guitar strings. Steel wire is also able to produce a peak-to-peak amplitude is higher than guitar strings.
Based on the mechanical properties, modeling and acoustic properties of the steel wire, it was concluded that the steel wire used as a viable alternative to strings sasando and suggested in its use can also be combined with the type of acoustic guitar strings.
x
RINGKASAN
UJI EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL MATERIAL KAWAT BAJA SEBAGAI BAHAN ALTERNATIF PENGGANTI DAWAI
ALAT MUSIK SASANDO
Bangsa Indonesia memiliki beragam kebudayaan, tradisi, etnis serta bahasa yang membentang diseluruh wilayah Nusantara. Salah satu bentuk kekayaan budaya yang dimiliki adalah alat musik. Sasando merupakan salah satu alat musik tradisonal dari Pulau Rote Kabupaten Rote Ndao Provinsi Nusa Tenggara Timur. Sasando tergolong alat musik cordophone karena dimainkan dengan cara dipetik. Sasando memiliki beberapa varians yang ditentukan berdasarkan jumlah dawai dan sumber bunyinya antara lain sasando gong , sasando biola dan sasando elektrik.
Salah satu syarat alat musik yang baik yakni mampu memproduksi suara dengan kualitas yang baik. Sebagai alat musik tradisional, hendaknya sasando harus mampu memberikan kontribusi yang sepadan apabila dimainkan bersama dengan alat musik tradisional lainnya, dan salah satu hal yang ikut mempengaruhi kualitas bunyi sasando adalah jenis dawai yang dipakai. Sebagai sebuah alat musik petik, dawai memiliki peran yang sangat fital, karena merupakan sumber bunyi. Sampai saat ini, alat musik sasando belum memiliki standar dawai sendiri seperti alat musik petik lainnya. Atas dasar itulah, maka oleh sebagian masyarakat dan pengiat sasando, pemilihan penggunaan dawai untuk sasando dilakukan dengan metode coba-coba (try and error).
Dawai yang paling umum digunakan sebagai dawai sasando, saat ini adalah dawai gitar. Dawai gitar yang dipergunakan juga umumnya merupakan dawai yang berasal dari kombinasi dawai gitar elektrik dan dawai gitar akustik. Kombinasi tersebut dimaksudkan untuk mendapatkan nada yang ideal, dengan salah satu indikatornya adalah diameter dawai. Beberapa pengrajin dan pemain sasando bahkan juga menggunakan kawat baja dari seling kabel gas sepeda motor sebagai dawai.
xi
Penggunaan kawat baja sebagai dawai bagi sebagian orang dianggap tidak lazim karena tidak sesuai dengan fungsinya. Meski demikian, kenyataannya penggunaan kawat baja sebagai dawai masih dilakukan hingga sekarang.
Kawat baja untuk seling kabel gas sepeda motor terbuat dari material baja ANSI 304 yang dirancang dengan tujuan agar mampu memberikan kemampuan tarik yang maksimal saat dipuntir untuk menggerakan throtle dalam karburator, jadi jelas bahwa kawat baja tidak didesain untuk tujuan akustik. Tujuan penelitian ini adalah pertama, menyelidiki secara eksperimen dan numerikal sifat mekanik kawat baja. Kedua, mengkaji secara akustik kelayakan kawat baja sebagai dawai alternatif bagi alat musik sasando.
Penelitian ini dirancang secara eksperimen dengan menggunakan sebuah unit sasando gong yang memiliki jumlah dawai standar yaitu 8 (pentatonic). Material utama dawai yang digunakan adalah material kawat baja yang berasal dari pilinan kabel gas sepeda motor. Penelitian ini juga mengkaji sifat mekanik dan akustik dawai gitar yang akan dijadikan sebagai pembanding bagi hasil pengujian kawat baja.
Pengujian secara eksperimen diawali dengan melakukan uji komposisi kimia dan selanjutnya dilakukan uji tarik. Hasil uji tarik akan digunakan untuk melakukan uji numerikal (pemodelan) dengan menggunakan program ABAQUS. Pada bagian akhir dilakukan pengujian akustik untuk mengetahui tegangan akibat pembebanan guna memperoleh frekuensi pada setiap nada dasar, pola gelombang dan amplitudo dari setiap nada dasar. Hasil uji ekpsimen, numerikal dan akustik kawat baja akan dibandingkan dengan hasil uji dawai gitar untuk mengetahui apakah kualitas kawat baja, dibawah, sama atau lebih baik dibanding dawai gitar untuk selanjutnya direkomedasikan sebagai dawai alternatif pengganti dawai sasando.
Hasil uji komposisi kimia terhadap dua jenis material dawai yaitu dawai gitar akustik dan kawat baja, menunjukkan bahwa unsur pembentuk kawat baja lebih dominan dibanding unsur pembentuk dawai gitar dan unsur besi Fe adalah unsur yang paling dominan pada kedua material dawai tersebut. Berdasarkan nilai karbon (C) diketahui bahwa material dawai gitar dan kawat baja tergolong sebagai material baja
xii
lunak karena mengandung unsur karbon < 0,2%. Hasil uji tarik menunjukkan bahwa Kekutan tarik dan kekuatan luluh yang dimiliki oleh kawat baja lebih besar dibanding dengan kekuatan tarik material dawai gitar. Hasil simulasi dengan ABAQUS menunjukkan bahwa tegangan maksimum yang dialami oleh material dawai gitar lebih kecil dibanding tegangan maksimal yang dialami oleh kawat baja. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa peningkatan distribusi tegangan pada kedua jenis dawai hingga putus terjadi pada bagian ujung karena pada posisi tersebut material dawai mengalami regangan maksimum atau pengurangan diameter yang lebih cepat. Dari hasil analisis akustik diketahui bahwa tegangan yang timbul pada dawai dipengaruhi oleh beban. Pada kawat baja, setiap perubahan beban sebesar 1 kg maka akan menaikan atau menurunkan tegangan dawai gitar sebesar 9.813 N. Sedangkan pada dawai gitar perubahan beban sebesar 1 kg maka akan menaikan atau menurunkan tegangan dawai kawat baja sebesar 9.798 Kg. Model-model persamaan secara regresif menunjukkan bahwa setiap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan frekuensi atau dengan kata lain tegangan berbanding lurus dengan peningkatan frekuensi. Hasil uji akustik juga menunjukkan bahwa amplitudo peak to peak untuk setiap nada dasar yang diproduksi oleh kawat baja lebih tinggi dibanding amplitudo setiap nada dasar yang dihasilkan oleh dawai gitar.
Berdasarkan hasil penelitian maka disimpulkan bahwa secara mekanik, komposisi kimia, kekuatan tarik, kekuatan luluh dan rata-rata distribusi tegangan pada hasil pemodelan kawat baja lebih baik dibanding dawai gitar. Berdasarkan sifat akustik disimpulkan bahwa kemampuan menerima beban dan menghasilkan tegangan sesuai frekuensi nada dasar pada kawat baja lebih baik dibanding dawai gitar, serta amplitudo setiap nada dasar yang dihasilkan dari kawat baja juga lebih baik dibanding dawai gitar, sehingga kawat baja layak digunakan sebagai dawai alternatif Pengganti dawai alat musik sasando.
Penelitian ini belum sempurna karena masih terbatas pada beberapa hal antara lain, perlu uji mekanik lain yang juga menunjang bagi keulitas dawai ahrara lain uji tekan dan uji kekerasan permukaan. Berkaitan dengan kualitas akustik, perlu
xiii
dipertimbangkan juga besarnya energy yang harus diberikan oleh pemain guna menghasilkan nada dasar dengan frekuensi sesuai acuan.
xiv DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM ... i
PERSYARATAN GELAR ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ... iv
PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ... v
UCAPAN TERIMA KASIH ... vi
ABSTRAK ... viii
ABSTRACT ... ix
RINGKASAN ... x
DAFTAR ISI ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvii
DAFTAR GAMBAR ... xviii
DAFTAR SINGKATAN ... xx
DAFTAR LAMPIRAN ... xxi
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1Latar Belakang ... 1 1.2Rumusan Masalah ... 5 1.3Batasan Masalah... 5 1.4Tujuan Penelitian ... 6 1.5Manfaat Penelitian ... 6
BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 8
2.1Alat Musik Dawai ... 8
2.1.1 Jenis dan Klasifikasi Alat Musik Dawai ... 9
2.1.2 Material Dawai ... 11
2.1.3 Karakteristik Bunyi Dawai ... 14
xv
2.2.1 Sifat Mekanik Material ... 15
2.2.2 Sifat Akustik Material ... 20
2.3Kawat Baja ... 29
2.4Metode Elemen Hingga (ABAQUS) ... 32
2.5Peneliti Terdahulu ... 34
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN ... 37
3.1Kerangka Berpikir ... 37
3.2Konsep Penelitian... 38
3.3Hipotesis ... 39
BAB IV. METODE PENELITIAN ... 40
4.1Rancangan Penelitian ... 40
4.2Lokasi dan Waktu Penelitian ... 40
4.3Penentuan Sumber Data ... 41
4.4Variabel Penelitian ... 41
4.5Instrumen Penelitian... 42
4.6Prosedur Pengujian dan Pengambilan Data ... 45
4.7Analisis Data ... 61
BAB V. HASIL PENELITIAN ... 62
5.1Sifat Mekanis Material ... 62
5.1.1 Sifat Kimia ... 62
5.1.2 Uji Tarik ... 63
5.2Analisis Hasil Simulasi Uji Tarik dengan Abaqus ... 71
5.3Hasil Uji Akustik ... 72
5.3.1 Beban, Tegangan dan Frekuensi ... 72
5.3.2 Pola Gelombang, Frekuensi dan Amplitudo ... 73
BAB VI. PEMBAHASAN ... 83
6.1 Hubungan antara Komposisi Kimia dan sifat mekanik Material ... 78
xvi
6.2.1 Perbandingan Hasil Uji Tarik ... 85
6.2.2 Perbandingan Hasil simulasi dengan Abaqus ... 86
6.3 Uji Akustik ... 88
6.3.1 Hubungan Pembebanan dengan Tegangan ... 88
6.3.2 Hubungan Tegangan dan Frekuensi ... 89
6.3.3 Perbandingan Amplitudo dawai ... 91
6.4Keterbatasan Penelitian ... 92
BAB VII. SIMPULAN DAN SARAN ... 94
7.1 Simpulan ... 94
7.2 Saran ... 95
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Alat Musik dawai dan Jumlah Dawainya ... 10
Tabel2.2 Modulus Elastis berbagai zat ... 20
Tabel 4.1 Standar Uji tarik Kwat Baja menurut SNI 0076:2008 ... 48
Tabel 5.1 Perbandingan Komposisi Kimia dawai Gitar dan Kawat baja ... 62
Tabel 5.2 Parameter pengukuran dan Uji tarik Dawai Gitar ... 63
Tabel 5.3 Parameter pengukuran dan Uji tarik Kawat baja ... 65
Tabel 5.4 True Strain-true stress Material Dawai Gitar ... 69
Tabel 5.5.True Strain-rue stress Material Kawat Baja ... 70
Tabel 5.6 Variasi Pemberian Beban terhadap Dawai... 72
Tabel 5.7 Keepatan dan Panjang gelombang dawai... 78
xviii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Konstruksi Sasando ... 1
Gambar 1.2 Kawat Baja dalam Konstruksi Kabel Gas Sepeda Motor ... 4
Gambar 2.1 Beberapa Jenis alat Musik dawai ... 8
Gambar 2.2 Grafik Tegangan-Regangan ... 18
Gambar 2.3 Skematik Diagram Tegangan Regangan ... 19
Gambar 2.4 Proses terjadinya gelombang pada tali ... 22
Gambar 2.5 Pola gelombang pada dawai ... 23
Gambar 2.6 Model Gelombang Berdiri ... 24
Gambar 2.7 Percobaan Melde ... 25
Gambar 2.8 Pola Setengah Gelombang ... 26
Gambar 2.9 Model Gelombang Untuk Nada Dasar Pertama ... 27
Gambar 2.10 Model Gelombang Untuk Nada Dasar Kedua ... 28
Gambar 2.11 Konstruksi Tali Baja... 29
Gambar 2.12 Antar Muka Sofwere Abaqus ... 34
Gambar 4.1 Proses Pelurusan Kawat Baja ... 42
Gambar 4.2 Mesin Uji Tarik ... 43
Gambar 4.3 Spektrometer WAS (Portabel Spektrometer) ... 44
Gambar 4.4 Spesimen Uji Tarik menurut SNI 0076:2008 ... 48
Gambar 4.5 Model 3D Dawai Gitar Akustik dan Kawat Baja ... 49
Gambar 4.6 Insert Propertis material ... 50
Gambar 4.7 Membuat Section... 50
Gambar 4.8 Model Section Sifat Mtaerial Benda 3D ... 51
Gambar 4.9 membuat Instance ... 51
Gambar 4.10 Set Dialog ... 52
Gambar 4.11Hasil Set Benda Uji ... 52
xix
Gambar 4.13 Dialog Box History ... 53
Gambar 4.14 Boundry Condition ... 54
Gambar 4.15 Editing Boundry Condition ... 55
Gambar 4.16 Displacement Pada Boundry Condition ... 55
Gambar 4.17 Setting Kerapatan Mesh Kawat Baja ... 56
Gambar 4.18 Model Meshing Kawat Baja ... 56
Gambar 4.19 Job Manager ... 57
Gambar 4.20 History Ouput ... 57
Gambar 4.21 Operation XY Data... 58
Gambar 4.22 Report XY data ... 59
Gambar 4.23 Proses Penimbangan Kawat Baja ... 59
Gambar 4.24 Proses Pemberian beban ... 60
Gambar 5.1a Kurva tegangan Regangan Dawai Gitar Hasil Uji Tarik ... 63
Gambar 5.1b Kurva Load Elogation dawai Gitar hasil Uji Tarik ... 64
Gambar 5.2a Kurva Tegangan Regangan Dawai Kawat Baja ... 66
Gambar 5.2b Kurva Load Elogation Kawat Baja hasil Uji Tarik ... 66
Gambar 5.3 Hasil Simulasi Uji tarik Material Dawai Gitar ... 71
Gambar 5.4 Hasil Simulasi Uji tarik Material Kawat baja ... 71
Gambar 5.5 Pola Gelombang Dawai ... 77
Gambar 5.6 Frekuensi dan Amplitudo Dawai... 80
Gambar 6.1 Perbandingan Komposisi Dawai Gitar Akustik dan kawat baja ... 82
Gambar 6.2 Perbandingan Hasil Uji Tarik Secara Eksperimen Antara Dawai Gitar dan Kawat baja. ... 85
Gambar 6.3a Insert hasil Uji Simulasi Dawai Gitar dengan Abaqus ... 86
Gambar 6.3b Insert hasil Uji Simulasi Kawat Baja dengan Abaqus... 87
Gambar 6.4 Hubungan beban dan tegangan ... 88
Gambar 6.5 Perbandingan Frekuensi Dawai Gitar dan Kawat Baja ... 89
xx
DAFTAR SINGKATAN
SNI : Standar Nasional Indonesia
ASTM : American Society of Mechanical Engineer NTT : Nusa Tenggara Timur
ANSI : American National Standards Institute FEA : Finite Element Analysis
GUI : Graphic User Interface JIS : Japan Industrial Standard CAD : Computer Aided Design CAE : Computer Aided Engineering
xxi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Variasi Beban dan Tegangan ... 97
Lampiran 2. Parameter Dimensional Dawai ... 98
Lampiran 3. Frekuensi Acuan Keyboar ... 100
