DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING i
LEMBAR PENGESAHAN PEMBANDING ii
SPESIFIKASI TUGAS iii
KARTU BIMBINGAN iv
LEMBAR EVALUASI SEMINAR SKRIPSI v
ABSENSI PEMBANDING BEBAS MAHASISWA vi
ABSTRAK vii
KATA PENGANTAR viii
DAFTAR ISI x
DAFTAR GAMBAR xii
DAFTAR TABEL xv
DAFTAR NOTASI xvi
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1 1.2
Tujuan Penelitian 2
1.2.1 Tujuan umum
2 1.2.2
Tujuan khusus 2
1.3 Perumusan Masalah
2 1.4
Metodologi 3
1.5 Batasan Masalah
5 1.6
Sistematika Penulisan 5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA`
7
2.1 Pendahuluan
7 2.2
Tentang Polimer 8
2.3 Metode Elemen Hingga
9 2.3.1
Langkah-Langkah Metode Elemen Hingga 10
2.3.2 Kelebihan dan Kekurangan Metode Elemen Hingga
18 2.4
MscNastran 4.5 19
Universitas Sumatera Utara
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
21
3.1 Pendahuluan
21 3.2
Tempat Dan Waktu 21
3.2.1 Tempat
21 3.2.2
Waktu 21
3.3 Traffic Cone Komersial
22 3.4
Diagram Alir Simulasi 24
3.5 Penentuan Sifat Fisik Dan Mekanik dari Material
28 3.6
Prosedur Simulasi 28
3.6.1 Permodelan kerucut jalan
28 3.6.2
Proses Import Ke Msc Nastran 29
3.6.3 Mendefenisikan Material Properties
30 3.6.4
Mendefinisikan ElementProperty Type 31
3.6.5 Proses Meshing
31 3.6.6
Penerapan Constraint 33
3.6.7 Penerapan Load
33 3.6.8
Proses Analyzing 34
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
35
4.1 Pendahuluan
35 4.2
Simulasi kerucut lalu lintas 35
4.2.1 Impak Atas
38 4.2.2
Impak pada tiga perempat ketinggian 52
4.2.3 Impak pada ketinggian setengah
58
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
67
5.1 Kesimpulan 67
5.2 Saran 68
DAFTAR PUSTAKA 69
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Bentuk-bentuk elemen dasar 11
Gambar 2.2. Elemen Tetrahedral 12
Gambar 3.1.a. Marka kerucut komersial 22
Gambar. 3.1b. Marka kerucut polimer konvensional 23
Gambar. 3.2. Traffic cone standart desain 24
Gambar 3.3. Diagram alir permodelan dengan AutoCAD 2002 25
Gambar 3.4. Diagram alir simulasi dengan Nastran 5.4 for Windows 26
Gambar 3.4. Diagram alir simulasi dengan Nastran 5.4
for Windows Lanjutan 27
Gambar 3.5. Tampilan pembuka Msc. Nastran 4.5 30
Gambar 3.6. Tampilan proses import 30
Gambar 3.7. Tampilan material properties 30
Gambar 3.8. Tampilan element type 31
Gambar 3.9. Tampilan penerapan meshing 32
Gambar 3.10. Tampilan hasil meshing 32
Gambar 3.11. Tampilan constraint 33
Gambar 3.12. Tampilan penerapan load 34
Gambar 3.13. Tampilan Analyze 34
Gambar 4.1. Ukuran kerucut jalan komersial 36
Gambar 4.2. kerucut jalan komersial 36
Gambar 4.3. Lokasi impak pada kerucut jalan 37
Gambar 4.3. Lokasi impak pada kerucut jalan lanjutan 39
Gambar 4.4. Model kerucut jalan di Nastran Setelah di Import dari
AutoCAD 39
Gambar 4.5. Kotak dialog mesh 39
Gambar 4.6. Kerucut jalan yang sudah di mesh 40
Gambar 4.7. Kotak dialog jenis Material .
40
Gambar 4.8. Kotak dialog material dan sifat mekaniknya 41
Gambar 4.9. Kerucut jalan yang diberikan beban 42
Gambar 4.10. Kotak dialog beban dinamis 43
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.11. Kotak Dialog Model Fungsi 44
Gambar 4.12. Kurva Tegangan Insiden vs Waktu Impak 44
Gambar 4.13. Nastran analysis control 45
Gambar 4.14. Distribusi tegangan VonMises impak atas 46
Gambar 4.15. Distribusi tegangan normal sumbu-x impak atas 47
Gambar 4.16. Distribusi tegangan normal sumbu-y impak atas 48
Gambar 4.17. Distribusi tegangan normal sumbu-z impak atas 49
Gambar 4.18. Grafik solid Von Mises pada elemen 25344, 22258
27528, 26175 49
Gambar 4.19. Grafik solid x Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 50
Gambar 4.20. Grafik solid y Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 50
Gambar 4.21. Grafik solid z Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 51
Gambar 4.22. Distribusi tegangan VonMises pada tiga perempat
ketinggian 52
Gambar 4.23. Distribusi tegangan Normal sumbu-x pada tiga perempat
ketinggian 53
Gambar 4.24. Distribusi tegangan Normal sumbu-y pada tiga perempat
ketinggian 53
Gambar 4.25. Distribusi tegangan Normal sumbu-z pada tiga perempat
ketinggian 54
Gambar 4.26. Grafik solid Von Mises pada elemen 25344, 22258,
27528, 26175, 26175 55
Gambar 4.27. Grafik solid x Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 56
Gambar 4.28. Grafik Solid y Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 56
Gambar 4.29. Grafik Solid z Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 57
Gambar 4.30. Distribusi tegangan solid VonMises stress 59
Universitas Sumatera Utara
Gambar 431. Distribusi tegangan Normal Sumbu-x pada pengimpakan
setengah ketinggian kerucut 60
Gambar 4.32. Distribusi tegangan Normal Sumbu-y pada pengimpakan
setengah ketinggian kerucut 61
Gambar 4.33. Distribusi tegangan Normal Sumbu-z pada pengimpakan
setengah ketinggian kerucut 62
Gambar 4.34. Grafik Solid VonMises pada elemen 25344, 22258,
27528, 26175, 26175 63
Gambar 4.35. Grafik Solid x Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 63
Gambar 4.36. Grafik Solid y Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 64
Gambar 4.37. Grafik Solid z Normal Stress pada elemen 25344,
22258, 27528, 26175 64
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Sifat fisik dan mekanis material polypropylene 11
Tabel 4.1. Tegangan setiap elemen pada pengimpakan atas dengan variasi
jarak 50
Tabel 4.2. Tegangan setiap elemen pada tiga perempat ketinggian dengan
variasi jarak 57
Tabel 4.3. Tegangan setiap elemen pada pengimpakan setengah ketinggian
kerucut dengan variasi jarak 63
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Simbol Arti
Satuan
A = Luas permukaan bandul
m
2
D = Diameter impak
m E
= Nilai Elastisitas bahan Pa
F = Gaya sentuh
N FEA
= Finite Element Analisys Analisa Elemen HinggaTegangan
Pa L
= Tinggi kerucut m
M = Massa
kg S
ut
= Ultimate strenght Pa
S
y
= Yield strenght Pa
υ = Poison ratio
- ρ
= Massa jenis kgm
3
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul
Halaman
1. Analisa Menggunakan MSCNASTRAN 4.5
68 2.
Permodelan menggunakan software AutoCAD 69
3. Tabel material properties
70
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis struktur kerucut jalan yang dikenai beban impak dengan menggunakan simulasi metode elemen hingga. Penelitian ini
dilakukan dalam beberapa tahap kegiatan atau pengerjaan yaitu: Survei ukuran dari kerucut komersial, melakukan permodelan dengan software AutoCad 2000
dan simulasi dengan metode elemen hingga menggunakan software Msc. Nastran 4.5. Setelah melakukan pengamatan di beberapa lokasi pada pengimpakan atas
tegangan terbesar terjadi pada arah z sekitar 69,7 MPa tepatnya dititik 4, pada pengimpakan tiga perempat ketinggian kerucut tegangan terbesar terjadi pada arah
z sekitar 34,37 MPa tepatnya dititik 4, dan pada pengimpakan setengah ketinggian kerucut tegangan terbesar terjadi pada arah z sekitar 45,05 MPa, sehingga
disimpulkan bahwa titik 4 yaitu berada di kaki kerucut 100 m dari base kerucut berpotensial mengalami kerusakan struktur terbesar akibat pengimpakan pada
beberapa lokasi. Dari hasil simulasi juga menunjukkan bahwa untuk ketiga tipe pengimpakan impak atas, impak tiga perempat, impak setengah, konsentrasi
tegangan lebih besar terjadi pada pengimpakan atas yang diasumsikan akibat tertabrak mobil dibandingkan pengimpakan akibat tertabrak motor dan uji bandul.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa pengimpakan akibat tabrakan mobil dapat lebih merusak struktur kerucut jalan.
Kata kunci : Analisis struktur, Msc. Nastran 4.5, kerucut jalan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1 PENDAHULUAN
