JUDUL TUGAS AKHIR - ANALISIS TEGANGAN PADA KAPAL PERANG TIPE CORVETTE AKIBAT BEBAN SLAMMING - ITS Repository

(1)

TUGAS AKHIR

(MN141581)

JUDUL TUGAS AKHIR

ANALISIS TEGANGAN PADA KAPAL

PERANG TIPE

CORVET T E

AKIBAT

BEBAN

SL AM MI N G

TUGAS AKHIR

(2)

Nama

: Sugiyarto

Nrp

: 4112100052

Dosen Pembimbing I

Nama

: Aries Sulisetyono, ST.,MA.Sc,Ph.D

NIP

: 19710320 199512 1 002

Dosen Pembimbing II

Nama

: Teguh Putranto, S.T, M.T

NIP

: 19900513 201404 1 001

(3)

(4)

PENDAHULUAN

•

RUMUSAN MASALAH

•

BATASAN MASALAH

•

TUJUAN

(5)

(6)

RAO

w

RA

O

=

z

r

/

z

e

0.2

1.0

2.0

w

n

frekuensi alami

super-critical

sub-critical

critical

RAO = Response Amplitude Operator

adalah perbandingan antara amplitudo

(7)

GERAKAN RELATIF DAN RELATIVE

BOW MOTION

(8)























Vbr

th

Zbr

b

th

br

b

br

m

V

m

T

V

dan

T

Z

slam

0

2

0

2

exp

)

(

Pr

)

(

Pr

SLAMMING



















Vbr th Zbr b Zbr Zbr slam

m

V

m

T

m

N

0 2 0 2 0 2

2

exp

2

1



P = P

₀

[

2

𝛽 1−(

𝑌𝑠

2𝑏

)

2

+

2

𝛿

(1 −

𝑌𝑠

2𝑏

)

2

−

(9)

(10)

(11)

UKURAN UTAMA

Description

Symbol

Unit

Quantity

Displacement

Δ

DWT

2419

Length Overall

LOA

m

106

Length Construction

L

m

98.936

Breadth (Moulded)

B

m

14

Depth (Moulded)

D

m

8.75

Draft (Moulded)

T

m

3.7

Block Coefficient

Cb

0.496

Prismatic Coefficient

Cp

0.667

Longitudinal Center

Bouyency

LCB

m

46.707

(12)

(13)

RAO

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

0 0.5 1 1.5 2 2.5

RAO

HEAVE

(ZA/

ΔA)2

WW

RAO Heave

μ = 90 μ = 135 μ = 180

0.00E+00 5.00E-01 1.00E+00 1.50E+00 2.00E+00 2.50E+00 3.00E+00

0 0.5 1 1.5 2 2.5

RA

O

P

itc

h

Ww

RAO Pitch

(14)



Respone Spectrume didapatkan dengan cara mengkalikan

Wave Spectrum

dengan RAO

RESPON SPECTRUM

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

-2.00 0.00 2.00 4.00 6.00

S

Ϛ

R

We

R e s p o n S p e c t r u m G e r a k a n

H e a v i n g S u d u t 1 3 5

6 5 4 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

-1.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00

S

Ϛ

R

We

R e s p o n S p e c t r u m G e r a k a n H e a v i n g

S u d u t 1 3 5

6 5 4 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

-2.00 0.00 2.00 4.00 6.00

S

Ϛ

R

We

R e s p o n S p c t r u m Ge r a k a n H e a v i n g

S u d u t 1 8 0

(15)

SPECTRA DENSITY RELATIVE BOW

MOTION

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Sp

ctr

eu

m

Encounter Frekuensi

S p e k t r a D e n s i t y R B M S u d u t 9 0

6 meter 5 meter 4 meter -1 0 1 2 3 4 5 6 7

0 2 4 6 8

Sp e c tru m Encounter Frekuensi

S p e k t r a D e n s i t y R B M S u d u t 1 3 5

6 meter 5 meter 4 meter -2 0 2 4 6 8 10 12

0 2 4 6 8

Spec

tr

rum

Encounter Frekuensi

S p e k t r a D e n s i t y R B M S u d u t 1 8 0

(16)

VERTICAL MOTION DAN VERTICAL

VELOCITY



Gelombang 4 m

μ

= 1 8 0

Nilai vertical motion 4,31 m dengan

sarat 3,7 meter



Zbr > T

Terjadi slamming

(17)



Probabilitas

slamming

paling besar pada sudut 180

o

dengan

tinggi gelombang 6 meter sebesar 0.71.

Pada gelombang 4-6 meter



sudut 180

o

probabilitas

slamming

kisaran 0.467

–

0.71.



sudut 135

o

probabilitas

slamming

sebesar 0.328 - 0.501



sudut hadap 90

o

memiliki probabilitas sebesar 0.006 -0.030

PROBABILITAS SLAMMING

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800

3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5

P

ro

b

ab

il

it

as

S

lam

m

in

g

Tinggi Gelombang

Pro b a b i l i t a s S l a mmi n g

(18)

INTENSITAS PERJAM

0.000 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000

3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5

Fre

k

u

e

n

s

i Sl

a

m

in

g

Pe

rj

a

m

Tinggi Gelombang

I n t e n s i t a s S l a mmi n g Pe r j a m

90 135 180



sudut 180

o

intensitas

slamming

kisaran 409

–

527 kejadian



sudut 135

o

intensitas

slamming

sebesar 247

–

342 kejadian

(19)

BEBAN SLAMMING

0 1 2 3 4 5 6 7 8

10 12 14 16 18 20

Im p a c t L o a d (Kp a ) Station (m)

I mp a c t L o a d S u d u t 9 0

6 meter 5 meter 4 meter 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

10 12 14 16 18 20

Im p a c t L o a d (Kp a ) Station

I mp a c t L o a d S u d u t 1 3 5

6 meter 5 meter 4 meter

Beban slamming terbesar pada sudut 180 dengan gelombang

6 mencapai 92,619 Kpa pada station 0.15 FP atau ST 16.

0 20 40 60 80 100 120

10 15 20

Im p a c t L o a d (Kp a ) Station (m)

I mp a c t L o a d S u d u t 1 8 0

(20)

SHEER FORCE

-1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

0 5 10 15 20

Sh ea r Fo rce ( Kn ) Station (M)

G l o b a l Z S u d u t 1 3 5

6 5 4 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

0 5 10 15 20

Sh ea rf o rce ( Kn ) Station (m)

(21)

Dimana

sheer force

terbesar pada (St 16) atau 0.15 dari FP

dengan sudut hadap 180 derajat pada tinggi gelombang 6

meter sebesar 7172 Kn

-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000

0 5 10 15 20

Sh ea rf o rce ( Kn ) Station (M)

6 meter 5 meter 4 meter -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

0 5 10 15 20

Sh ea r fo rce ( Kn ) Station (m)

G l o b a l Z S u d u t 9 0

(22)

BENDING MOMEN

-20000 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000

0 5 10 15 20

B en d in g Mo m en ( Kn .m ) Station (m)

RY S u d u t 9 0

6 meter 5 meter 4 meter -50000 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000

0 5 10 15 20

B en d u n g Mo m en t (Kn .M) Station (m)

RY S u d u t 1 3 5

6 meter 5 meter 4 meter -50000 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000

0 5 10 15 20

B en d in g Mo m en t (Kn .m )

Station (m)

RY S u d u t 1 8 0

6 meter 5 meter 4 meter

Bending moment

terbesar

pada sudut 180 derajat

pada tinggi gelombang 6

meter sebesar 272844 Kn.m

dan

bending moment

terkecil pada sudut

heading

(23)

HASIL ANALISA POSEIDON

(24)

Data hasil modulus

Hs (m)

Heading

Angel

Modulus ( m

3

)

Moments of Inertia

(m

4

)

Existing

require

d

Existing

Required

4

µ = 90º

W deck

1,683

0,944

6,510

4.,727

W bottom

1,362

0,944

µ = 135º

W deck

1,683

0,944

6,510

4,727

W bottom

1,362

0,944

µ = 180º

W deck

1,683

0,944

6.,510

4,727

W bottom

1,362

0,944

5

µ = 90º

W deck

1,683

0,944

6,510

4.,727

W bottom

1,362

0,944

µ = 135º

W deck

1,683

0,944

6,510

4,727

W bottom

1,362

0,944

µ = 180º

W deck

1,683

0,944

6,510

4,727

W bottom

1,362

0,944

6

µ = 90º

W deck

1,683

1,269

6.,510

4.,727

W bottom

1,362

1,269

µ = 135º

W deck

1,683

1,269

6,510

4,727

W bottom

1,362

1,269

µ = 180º

W deck

1,683

1,269

6,510

4,727

W bottom

1,362

1,269

Weight of Section pada fr

142

Weight of section

:

G = 5.827t/m

(

Long.

Members)

(25)



σ

po

= 175/k untuk L ≥ 90 m



Reh = 350 N/mm

2



k

= 295 / (Reh +60)



= 295 / (350+60)



= 0.719



Jadi,



σ

p

= 1 . (175/0.719) = 243.4 N/mm

2

(26)



Tegangan Ijin



σ

p

= 243.4 N/mm

2

Hs (m)

Heading

Angel

Modulus ( m

3

)

Moments of Inertia

(m

4

)

Existing

required

Existing

Required

4

µ = 90º

W deck

1,683

0,944

6,510

4.,727

W bottom

1,362

0,944

µ = 135º

W deck

1,683

0,944

6,510

4,727

W bottom

1,362

0,944

µ = 180º

W deck

1,683

0,944

6.,510

4,727

W bottom

1,362

0,944

5

µ = 90º

W deck

1,683

0,944

6,510

4.,727

W bottom

1,362

0,944

µ = 135º

W deck

1,683

0,944

6,510

4,727

W bottom

1,362

0,944

µ = 180º

W deck

1,683

0,944

6,510

4,727

W bottom

1,362

0,944

6

µ = 90º

W deck

1,683

1,269

6.,510

4.,727

W bottom

1,362

1,269

µ = 135º

W deck

1,683

1,269

6,510

4,727

W bottom

1,362

1,269

µ = 180º

W deck

1,683

1,269

6,510

4,727

(27)



Probabilitas

slamming

paling besar terjadi pada sudut 180

o

dengan tinggi gelombang 6 meter dengan nilai probabilitas

sebesar 0.71



Jumlah kejadian

slamming

terbesar besar pada gelombang

dengan sudut hadap 180

o

dengan tinggi gelombang 6 meter

dengan nilai kejadian

slamming

per jam mencapai 528 kali

kejadian



beban

slamming

terbesar terjadi pada sudut hadap 180

o

dengan tinggi gelombang 6 meter sebesar 92,619 Kpa di Fr

142 (St 16) atau sekitar 0.15L dari FP



Tegangan maksimal pada pada bagian battom mencapai

223,1356 N/mm

2

dan tegangan dideck sebesar 173,083

N/mm

2.

. Dengan tegangan ijin sebesar 243.4 N/mm

2

. Sehingga

dapat disimpulkan bahwa tegangan pada kapal perang akibat

beban

slamming

masih memenuhi standart maksimum yang

dijinkan

class

.

(28)