LAPORAN
SISTEM PENGENDALIAN KELAUTAN
Disusun Oleh:
Kelompok 3 (D4-ME5B)
Dzikrullohi Akbar (0322040029)
Irfan Aziz (0322040036)
Joan Kurniawan (0322040040) Mochamad Rafiq Pujianto (0322040043)
Rizky Krisnanda (0322040049)
PROGRAM STUDI D4 TEKNIK PERMESINAN KAPAL JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA
2024
Studi Kasus Simulasi Getaran Mesin Diesel Engine
Disini kita akan memodelkan sistem mekanik menggunakan simulasi MATLAB. Ini melibatkan pemahaman dinamika sistem mekanis, terutama yang melibatkan osilasi dan getaran, dengan fokus pada getaran yang disebabkan oleh piston.
A. Sistem Mekanik
Gambar 1 Struktur Pondasi Mesin Dimana :
x adalah respon getaran
F adalah gaya eksitasi yang disebabkan oleh putaran piston (F = F0 Sin 𝜔 𝑡)
Berikut adalah pemodelan mesin yang bergetar akibat proses pembakaran yang terjadi di ruang bakar yang memicu gerakan piston.
Gambar 2 Model Pondasi Mesin yang bergetar Keterangan :
M : Massa Mesin y : Gerakan Mesin (respon terhadap getaran) c : Damping Coefficient
k : Konstanta Pegas (Stifness)
Piston
Karena F0 ini adalah gaya yang menyebabkan getaran pada mesin akibat proses pembakaran di ruang bakar, maka kita perlu mencari rumus untuk F0. Dengan rumus pendekatan sebagai berikut:
𝑃 = 𝐹 𝐴 Dimana :
P = Mean Effective Pressure (MEP) ) N/m A = Luas Penampang Silinder
F0 = P x A ( Bahwa F0 adalah gaya eksitasi)
Sehingga, persamaan gerak dinamis dari pada suatu gerakan mekanik yaitu:
𝑀𝑑 𝑦
𝑑𝑡 + 𝑐𝑑𝑦
𝑑𝑡+ 𝑘𝑦 = 𝐹0 sin 𝜔 𝑡 Dimana :
𝜔 merupakan frekuensi eksitasi atau disebut dengan putaran mesin (kecepatan sudut mesin).
Selanjutnya mencari respon solusi dari persamaan diatas, jika diasumsikan : y (0) = 0 𝑦̇ (0) = 0
Maka,
(𝑀𝑠 + 𝑐𝑠 + 𝑘)𝑦 = F0 sin 𝜔 𝑡
Sehingga, respon outputnya : y = F0 sin 𝜔 𝑡 ×
Untuk mencari responnya, fungsi (t) tersebut harus diubah menjadi fungsi (s), dengan cara transformasi Laplace
𝑓(𝑡) = sin 𝜔 𝑡 → 𝑓(𝑠) =
Jadi,
y = F0 × (dikalikan dengan ) = × ×
