SIMULASI STATIK DAN DINAMIK
PARKING BAMPER REDESAIN
MENGGUNAKAN SOFTWARE ANSYS 12.0
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
REYHAN ALMER
NIM. 070401001
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala
rahmat, dan karunia-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana
Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara. Adapun judul skripsi ini adalah “Simulasi Statik dan Dinamik Parking
Bamper Redesain Menggunakan Software Ansys 12.0”. Dalam menyelesailan
skipsi ini penulis mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh
karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang
setulusnya kepada :
1. Kedua orang tua tercinta, Drs. Aljufri Abdi dan Dra. Yenni Darvina, M.Si
kakanda Leinora Melissa, SE adinda Heyder Ahmed dan Kheyri Abdillah
yang telah memberikan segala dukungan moril dan materil.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku dosen pembimbing yang
telah banyak meluangkan waktunya membimbing penulis hingga skripsi ini
dapat terselesaikan.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Ir. Mulfi Hazwi, M.Sc selaku
dosen penguji I dan II yang telah memberikan masukan dan saran dalam
4. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Ir. Syahril Gultom, MT selaku
Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik USU.
5. Bapak Zulfikar, ST. MT dan semua rekan-rekan Tim Riset IFRC yang telah
membantu dan sebagai tempat diskusi.
6. Bapak/Ibu staff pengajar dan pegawai Departemen Teknik Mesin, Fakultas
Teknik USU.
7. Teman-teman Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU stambuk
2007.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna, baik dari segi teknik
maupun dari segi materi. Oleh sebab itu, demi kesempurnaan skripsi ini penulis
mengharapkan kritik dan saran dari pembaca.
Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini bermanfaat bagi pembaca
pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.
Medan, Desember 2013
Penulis,
Reyhan Almer
ABSTRAK
Penelitian yang telah dilakukan terhadap desain parking bumper
memperlihatkan bahwa desain terbaik berbentuk trapesium padat [2]. Namun dalam pengujian yang dilakukan [5] memperlihatkan bahwa desain trapesium padat masih memiliki kelemahan yaitu tidak mampu menahan kecepatan mobil diatas 20 km/jam saat menuju parkir. Bila kecepatan mobil saat parkir lebih tinggi maka akan menyebabkan parking bumper mengalami kerusakan. Oleh sebab itu perlu dilakukan modifikasi desain (redesain) untuk mendapatkan bentuk desain yang lebih maksimal.
Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan pemodelan berupa redesain
parking bumper dengan geometri trapesium sama sisi yang memiliki dimensi panjang 250 mm, lebar 200 mm, dan tinggi 130 mm. Selanjutnya meneliti hasil pengujian statik dan dinamik pada salah satu sisi miring melalui simulasi menggunakan program Ansys 12.0 Workbench sehingga diperoleh tegangan, regangan dan total deformasi. Berdasarkan uji statik ditentukan modulus elastisitas maksimum redesain parking bumper dan berdasarkan uji dinamik ditentukan gaya impak maksimum yang sanggup diterima parking bumper sesaat sebelum mengalami kerusakan. Terakhir membandingkan hasil penelitian yang dilakukan dengan penelitian sebelumnya [5].
Hasil pengujian statik dan dinamik pada salah satu sisi miring redesain
parking bumper melalui simulasi menggunakan program Ansys 12.0 Workbench
diperoleh hasil sebagai berikut: (1). Telah berhasil dilakukan redesain parking bumper dengan geometri berupa trapesium berongga yang diisi dengan bahan beton (concrete) dengan sisi miring berbentuk radius, memiliki dimensi panjang 250 mm, lebar 200 mm dan tinggi 130 mm. (2). Hasil simulasi statik dengan tekanan sebesar 2500 MPa selama selang waktu 240 s (4 menit), diperoleh tegangan rata-rata 6.909,9 Mpa, tegangan maksimum 8.884,2 MPa, regangan rata 0.62812 m/m, regangan maksimum 0,80765 m/m, total deformasi rata-rata 0,034563 m, total deformasi maksimum 0,044438 m, dan modulus elastisitas maksimum 11.000 MPa. (3). Hasil simulasi dinamik dengan kecepatan jatuh bebas sebesar 10 m/s yang setara dengan 36 km/jam, diperoleh tegangan dinamik rata-rata 18,957 Mpa, tegangan maksimum 34,122 MPa, regangan impak rata-rata 0,00063424 m/m, regangan maksimum 0,0011416 m/m,total deformasi rata-rata 0,0030385 m, total deformasi maksimum 0,0054693 m dan gaya impak maksimum adalah 34.820 kN. (4). Dari hasil penelitian di atas dapat disimpulkan bahwa redesain parking bumper berupa trapesium berongga yang diisi concrete
DAFTAR ISI
2.4.3. Heterogeneity or Inhomogeneity ….……… 12
2.4.4. Isotropik ……….. 13
2.4.5. Anisotropik/ Orthotropik ……….. 13
2.5. Metode Elemen Hingga ... 13
2.6.1. Respon Mekanik Akibat Beban Tekan Statik ... 15
2.7 Simulasi Uji Dinamik Parking Bumper ... 18
2.7.1. Respon Mekanik Akibat Beban Dinamik... 18
BAB 3 Metode Penelitian ……….. 21
4.2 Geomerty Redesain Parking Bumper….……… 38
4.3 Simulasi Uji Tekan Statik pada Redesain Parking Bumper …… 39
4.4 Simulasi Uji Dinamik pada Redesain Parking Bumper ……….. 43
4.5 Perbandingan karakterisik redesain parking bumper dengan hasil penelitian sebelumnya……… 47
BAB 5 Kesimpulan Dan Saran ……… 48
5.1 Kesimpulan ……….……… 48
5.2 Saran ………. 49
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Gambar parking bumper……….. 8
Gambar 2.2. Penggunaan parking bumperpada saat parkir……….. 8
Gambar 2.3. Desain dasar dari penelitian………. 10
Gambar 2.4. Bentuk Desain hasil modifikasi………... 11
Gambar 2.5. Diagram uji tekan static ……….. 17
Gambar 3.1. Geometri redesain statik dan dinamik ……….. 21
Gambar 3.2. Bentuk spesimen dalam 3-dimensi ………. 25
Gambar 3.3. MESH spesimen dalam 3-dimensi ……….. 26
Gambar 3.4. Pemberian fixed support ………..… 26
Gambar 3.5. Pemberian Gaya……… 27
Gambar 3.6. Bagan alir simulasi static………. 28
Gambar 3.7. Bentuk spesimen dalam 3-dimensi……… 31
Gambar 3.8. MESH spesimen dalam 3-dimensi……… 33
Gambar 3.9. Pemberian fixed support………...… 33
Gambar 3.10. Pemberian Gaya……… 34
Gambar 3.11. Bagan alir simulasi uji Dinamik………..… 35
Gambar 3.12. Bagan alir penelitian ……… 36
Gambar 4.1. Gambar dua dimensi dari redesain parking bumper……… 38
Gambar 4.2. Gambar tiga dimensi dari redesain parking bumper……… 38
Gambar 4.3. Hasil simulasi tegangan dari pengujian tekan statik pada sisi miring parking bumper trapesium berongga berisi concrete dengan sisi miring berbentuk radius……… 40
Gambar 4.4. Hasil simulasi regangan dari pengujian tekan statik pada sisi miring parking bumper trapesium beronggaberisi concrete dengan sisi miring berbentuk radius………... 41
bumper trapesium berongga berisi concretedengan sisi miring
berbentuk radius……… 44
Gambar 4.7. Hasil simulasi regangan dari uji impak (von misses)pada sisi miring parking bumper trapesium berongga berisi concrete
dengan sisi miring berbentuk radius……… 45
Gambar 4.8. Hasil simulasi total deformasi dari uji impak pada sisi miring
DAFTAR TABEL
