TUGAS AKHIR Analisis Uji Tabrak Bodi Mobil Esemka dengan Metode Elemen Hingga.
TUGAS AKHIR
ANALISIS UJI TABRAK BODI MOBIL ESEMKA
DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar
Sarjana S-1 Pada Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
AGUS DARMAWAN
NIM : D 200 11 0031
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “ANALISIS UJI
TABRAK BODI MOBIL ESEMKA DENGAN METODE ELEMEN HINGGA”
yang dibuat untuk memenuhi syarat memperoleh gelar sarjana S1 pada jurusan
Teknik Mesin Universitas Muhmmadiyah Surakarta. Sejauh yang saya ketahui
bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan
dan pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali sebagian
sumber yang saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Juli 2016
Yang menyatakan,
( Agus Darmawan )
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir yang berjudul “ANALISIS UJI TABRAK BODI MOBIL ESEMKA
DENGAN METODE ELEMEN HINGGA“, telah disetujui oleh pembimbing dan
diterima untuk memenuhi sebagai persyaratan memperoleh gelar sarjana S-1
pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: Agus Darmawan
NIM
: D 200 11 0031
Disetujui pada :
Hari
:
Tanggal
:
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
(Agus Dwi Anggono., ST., M.Eng., Ph.D)
(Dr. Supriyono)
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul “ANALISIS UJI TABRAK BODI MOBIL ESEMKA
DENGAN METODE ELEMEN HINGGA“, telah dipertahankan dihadapan tim
penguji yang telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat
memperoleh derajat sarjana S-1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama
: AGUS DARMAWAN
NIM
: D 200 11 0031
Disetujui pada,
Hari
: ................................
Tanggal
: ................................
Tim Penguji :
Ketua
: Agus Dwi Anggono., ST., M.Eng., Ph.D
(
)
Anggota 1
: Dr. Supriyono
(
)
Anggota 2
: Joko Sedyono., ST., M.Eng., Ph.D
(
)
Dekan
Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D
Ketua Jurusan
Tri Widodo Besar R, ST, M.Sc, Ph.D
iv
v
HALAMAN MOTTO
Menuntut ilmu adalah taqwa, menyampaikan ilmu adalah ibadah, mengulangulang ilmu adalah zikir, mencari ilmu adalah jihad.
(Imam Al Ghazali)
Barang siapa yang keluar untuk mencari ilmu maka ia berada di jalan Allah,
hingga ia pulang.
(HR. Turmudzi)
Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantaramu dan orangorang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa drajat, dan Allah Maha
Mengetahui apa yang kamu kerjakan
(QS Al-Mujadalah 11)
Jika orang berpegang pada keyakinan, maka hilanglah kesangsian. Tetapi jika
orang sudah mulai berpegang teguh pada kesangsian, maka hilanglah
keyakinan.
(Sir Francis Bacon)
Hari ini anda adalah orang yang sama dengan anda di lima tahun mendatang,
kecuali dua hal: orang-orang di sekeliling anda dan buku-buku yang anda baca.
(Charles Tremendous Jones)
vi
ANALISIS UJI TABRAK BODI MOBIL ESEMKA
DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
Agus Darmawan, Agus Dwi Anggono, Supriyono
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : Darmawanagus31@gmail.com
ABSTRAKSI
Perkembangan dunia teknologi di bidang komputasi saat ini sangatlah
pesat terutama perangkat lunak (software) yang ditunjang kualitas hardware,
sebagian besar pekerjaan manusia sekarang telah digantikan oleh
pemrogaman dengan komputer. Dengan demikian komputer sebagai alat bantu
manusia dalam menyelesaikan pekerjaan maupun menganalisa berbentuk
desain tanpa harus menunggu hasil jadi barang/ alat yang ingin diuji. Kemajuan
teknologi ini menjadi terobosan bagi setiap perusahaan yang ingin
meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi serta tetap menjaga
eksistensinya di pasar perdagangan. Kecanggihan teknologi desain konstruksi
tidak lepas dari peneliti yang mengembangkan ilmu, rekayasa khususnya
bidang elemen hingga yang memadukan ilmu matematika, teknik dan
komputer.
Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan model tabrakan yang
tejadi antara lain simulasi tabrak depan, tabrak depan lebih 40%, dan tabrak sisi
(menabrak dengan tiang). Desain pembuatan bodi mobil Esemka
menggunakan software solidworks 2012, setelah desain sudah siap kemudian
diimport dengan format iges (*.Igs) lalu disimulasikan menggunakan software
abaqus 6.12-1.
Dari hasil simulasi didapatkan penyerapan energi dapat menimbulkan
perubahan bentuk pada struktur bodi yang dipengaruhi oleh model dari struktur
bodi mobil keseluruhan, ketebalan plat serta rapat masa dapat mempengaruhi
kemampuan dari struktur body mobil Esemka dalam meredam tumbukan,
semakin besar deformasi yang terjadi menunjukkan kemampuan rangka dalam
menyerap tumbukan akan semakin besar. Hal itu terjadi karena deformasi
dipengaruhi oleh energi dalam dan regangan, hasil energi dalam yang diperoleh
dari simulasi tabrakan depan sebesar 3,83x1013 N.m, simulasi tabrak depan
lebih 40% sebesar 3,62x1013 N.m dan untuk simulasi tabrak sisi (menabrak
dengan tiang) diperoleh energi dalam sebesar 8,31x1012 N.m.
Kata kunci : Simulasi Tabrak, Bodi Mobil Esemka, Metode Elemen Hingga
vii
CRASH TEST ANALYSIS OF ESEMKA CAR BODY
WITH THE FINITE ELEMENT METHOD
Agus Darmawan, Agus Dwi Anggono, Supriyono
Mechanical Engineering Muhammadiyah University Of Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : Darmawanagus31@Gmail.Com
ABSTRACT
The technology of computing is develop rapidly especially in
computer aided engineering software. Most of the human activity has
been helped by computer programming. Thus, the computers have
became a powerfull tool to design and analysis virtually without the real
products or components. The advance technology have become an
important resources for any industries to improve the product quality and
quantity of production and to survive in the market. The development of
computing technology was involved many researchers who develope the
finite element software. It was combination between math, engineering
and computer.
This research was conducted by varying models of collisions. There
were front impact, 40% front impact and side impact with a part of frame.
Esemka car body was designed by using SolidWorks 2012 software.
Then the model is imported into Abaqus 612-1 software with iges format
(* .Igs) for crash simulation.
From the simulation, it was obtained that the energy absorption can
cause deformation in the body structure. It was influenced by the overall
structure model of the car, and material thickness. The high deformation
of the structure was shown the ability of the structure to absorb the
impact energy. It could be occured because the deformation is influenced
by energy and strain. The front crash was delivered internal energy as
3,83x1013 Nm, 3,62x1013 Nm for 40% front crash and the side crash give
8,31x1012 Nm.
Keywords: Crash Simulation, Esemka Car Body, Finite Element Method
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur atas kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmad
dan hidayahnya, Tak lupa sholawat serta salam selalu tercurahkan kepada
Nabi Muhammad SAW yang kita tunggu syafa’atnya di akhir zaman.
Bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai
cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang, di
kesempatan ini saya ingin mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
1.
Bapak dan ibu tercinta yang senantiasa memberikan doa, keringat,
perhatian, kasih sayang yang begitu istimewa dan sangat luar biasa
sabarnya hingga mengantarkan saya sebagai seorang sarjana Teknik
Mesin.
2.
Keluarga besar dan Adik-adikku tersayang yang memberikan obat
dikala letih, canda tawa yang membuat semangat seakan terus datang,
teruslah belajar setinggi mungkin dan balas budilah dengan orang tua.
3.
Teman seperjuangan di Abaqus Sdr. Nova terimakasih atas kerja
sama, bantuan, ilmu bermanfaatnya, selama mengerjakan penelitian
ini.
4.
Sahabat yang selalu memotifasi dan memberi masukan kepada penulis
: Maret, torik, andi, punto, ekno, doni, endri, adnan, wahyu, fredi, jayi,
alif, riski, hermawan, yayan, dwi, gigih, harjo, budi, warlan, margono
dan Semua Teman-Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 terimakasih
atas bantuan yang tiada hentinya ,semoga tetap solid buat kita semua.
ix
5.
Teman teman kontrakan gumpang : alif, domo, muslih dan azis yang
telah
memberikan
tempat
tumpangan
untuk
bersinggah
dan
mengerjakan skripsi.
6.
Serta Keluarga Mahasiswa Teknik Mesin,Tim Kincir Angin “GTL”, Tim
PKM Mesin “DMC”, Keluarga Mahasiswa Boyolali Solo Raya, Karang
Taruna, Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknik dan Laboratorium
Komputer Teknik Mesin yang memberikan saya kesempatan untuk
berkembang menjadi orang yang jauh lebih baik dari sebelumnya.
x
KATA PENGANTAR
Assalamu’alikum. Wr. Wb
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang senantiasa
melimpahkan rahmad, hidayah, dan inayahnya. Tak lupa sholawat serta salam
selalu tercurahkan kepada uswatun khasanah kita Nabi Muhammad SAW yang
kita tunggu syafa’atnya di akhir zaman.
Penulis menyadari banyak hambatan yang dihadapai dalam penyusunan
laporan ini. Namun, berkat dukungan berbagai pihak, alkhamdulillah penulis
dapat menyelesaikan laporan ini dengan tepat waktu. Pada kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua
pihak yang telah membantu selama proses penyusunan laporan ini, antara lain
:
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin.
3. Bapak Bibit Sugito., ST., MT, selaku Dosen pembimbing akademik yang
telah banyak memberikan masukan dan arahan selama proses awal
kuliah hingga akhir selama di bangku perkuliahan.
4. Bapak Agus Dwi Anggono, ST, M.Eng, Ph.D, selaku Dosen pembimbing
utama yang telah sabar membimbing serta memberikan memberikan
arahan ataupun penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Dr. Supriyono, selaku Dosen pembimbing pendamping yang telah
bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan Tugas
Akhir ini.
6. Jajaran staff dan dosen Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
xi
7. Bapak dan ibu tercinta yang senantiasa memberikan doa, keringat,
perhatian, kasih sayang yang begitu istimewa dan sangat luar biasa
sabarnya hingga penulis mendapatkan gelar sarjana.
8. Rekan-rekan teknik mesin angkatan 2011 yang selalu memberikan
dorongan moral dan motivasi kepada penulis sehingga perjuangan
mendapatkan gelar sarjana ini di kemas dalam suasana kekompakan dan
kekeluargaan.
9. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu terimakasih
atas semuanya.
Dalam penulisan penelitian ini penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari
kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran bersifat membangun dari
pembaca akan penulis terima dengan senang hati dan penulis ucapkan banyak
terima kasih. Penulis berharap laporan tugas akhir ini dapat memberikan
wawasan baru bagi pembaca dan semoga semua amal baik yang diberikan
semua pihak kepada penulis akan mendapat balasan yang lebih baik dan
sempurna dari Allah SWT.
Wassalamu’alaikum. Wr. Wb.
Surakarta, Juli 2016
Penulis
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN................................................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR........................................................... v
HALAMAN MOTTO .............................................................................. vi
ABSTRAKSI ...... .................................................................................. vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... ix
KATA PENGANTAR ............................................................................ xi
DAFTAR ISI ......................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xvii
DAFTAR TABEL .................................................................................. xxi
DAFTAR SIMBOL ................................................................................ xxii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2. Perumusan Masalah ............................................................... 5
1.3. Batasan Masalah..................................................................... 5
1.4. Tujuan Penelitian..................................................................... 6
1.5. Manfaat Penelitian ................................................................... 6
1.6. Sistematika Penulisan ............................................................. 6
xiii
BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Studi Literatur .......................................................................... 9
2.2. Landasan Teori ....................................................................... 11
2.2.1. Body Mobil ...................................................................... 11
2.2.2. Pemodelan Dan Jenis Tabrakan Kendaraan ................. 12
2.2.2.1 Tabrakan Dengan Arah Sejajar (Frontal Crash) ..... 12
2.2.2.2 Tabrakan Dengan Arah Tegak Lurus(Side Collision).14
2.2.3. Teori Elastisitas Dan Plastisitas ...................................... 15
2.2.4. Metode Elemen Hingga .................................................. 25
2.2.4.1 Mekanika Benda Padat ......................................... 26
2.2.4.2 Tegangan Von Mises ........................................... 29
2.2.4.3 Hubungan Tegangan Regangan Tiga Dimensi... 29
2.2.4.4 Hubungan Tegangan Regangan Dua Dimensi..... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian ........................................................ 38
3.2. Spesifikasi Komputer .......................................................... 39
3.3. Pembuatan Geometri .......................................................... 39
3.4. Karakteristik Material ........................................................... 41
3.5. Proses Meshing .................................................................. 43
3.6. Proses Penggabungan ........................................................ 44
3.7. Kondisi Batas ...................................................................... 45
3.8. Proses Plot Grafik ............................................................... 46
xiv
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN HASIL SIMULASI
4.1. Visualisasi Pengujian Mobil Esemka ................................... 47
4.2. Studi Konvergensi ............................................................... 48
4.3. Analisa Hasil Simulasi ......................................................... 51
4.3.1. Simulasi Tabrak Depan ................................................. 53
4.3.1.1. Posisi Body Mobil Pada Step Time 1,5 Detik ......... 53
4.3.1.2. Posisi Body Mobil Pada Step Time 4,5 Detik ......... 54
4.3.1.3. Posisi Body Mobil Pada Step Time 6 Detik ............ 55
4.3.1.4. Posisi Body Mobil Pada Step Time 7,5 Detik ......... 56
4.3.1.5. Posisi Body Mobil Pada Step Time 10,5 Detik ....... 57
4.3.2. Simulasi Tabrak Depan 40% .......................................... 58
4.3.2.1. Posisi Body Mobil Pada Step Time 1,5 Detik ......... 58
4.3.2.2. Posisi Body Mobil Pada Step Time 4,5 Detik ......... 59
4.3.2.3. Posisi Body Mobil Pada Step Time 6 Detik ............ 60
4.3.2.4. Posisi Body Mobil Pada Step Time 7,5 Detik ......... 61
4.3.2.5. Posisi Body Mobil Pada Step Time 10,5 Detik ....... 62
4.3.3. Simulasi Tabrak Depan 40% .......................................... 63
4.3.3.1. Posisi Body Mobil Pada Step Time 1,5 Detik ......... 63
4.3.3.2. Posisi Body Mobil Pada Step Time 4,5 Detik ......... 64
4.3.3.3. Posisi Body Mobil Pada Step Time 6 Detik ............ 65
4.3.3.4. Posisi Body Mobil Pada Step Time 7,5 Detik ......... 66
4.3.3.5. Posisi Body Mobil Pada Step Time 10,5 Detik ....... 67
xv
4.4. Pembahasan Hasil Simulasi................................................ 68
4.4.1. Hubungan Tegangan Regangan Yang Terjadi Pada
Komponen-Komponen Dari Struktur Body Mobil ............ 68
4.4.1.1. Percobaan Tabrak Depan Elemen 11586 .............. 68
4.4.1.2. Percobaan Tabrak Depan 40% Elemen 28655 ...... 69
4.4.1.3. Percobaan Tabrak Sisi (Menabrak Dengan
Tiang) Elemen 55262 ............................................. 70
4.4.2. Grafik Hubungan Antara Regangan Dengan Waktu ....... 71
4.4.2.1. Percobaan Tabrak Depan ...................................... 71
4.4.2.2. Percobaan Tabrak Depan 40% .............................. 72
4.4.2.3. Percobaan Tabrak Sisi (Menabrak Dengan Tiang). 72
4.4.3. Grafik Hubungan Antara Energy Kinetik Dengan Waktu . 73
4.4.3.1. Percobaan Tabrak Depan ...................................... 73
4.4.3.2. Percobaan Tabrak Depan 40% .............................. 73
4.4.3.3. Percobaan Tabrak Sisi (Menabrak Dengan Tiang). 74
4.4.4. Grafik Hubungan Antara Energy Dalam Dengan Waktu . 74
4.4.4.1. Percobaan Tabrak Depan ...................................... 74
4.4.4.2. Percobaan Tabrak Depan 40% .............................. 75
4.4.4.3. Percobaan Tabrak Sisi (Menabrak Dengan Tiang). 75
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ......................................................................... 76
5.2. Saran ....... ......................................................................... 77
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Mobil esemka rajawali ........................................................... 11
Gambar 2.2. Pemodelan simulasi tabrak depan ........................................ 13
Gambar 2.3. Pemodelan simulasi tabrak depan 40% ................................ 13
Gambar 2.4. Pemodelan simulasi tabrak sisi (menabrak dengan tiang) .... 14
Gambar 2.5. Diagram tegangan regangan ................................................. 22
Gambar 2.6. Garis modulus ....................................................................... 23
Gambar 2.7. Jenis kurva tegangan regangan ........................................... 24
Gambar 2.8. Meshing pada body mobil ..................................................... 26
Gambar 2.9. Tegangan yang berkerja pada suatu bidang ......................... 26
Gambar 2.10. Tegangan yang berkerja pada bidang tiga dimensi ............. 30
Gambar 2.11. Tegangan yang berkerja pada bidang dua dimensi............. 32
Gambar 2.12. Tegangan yang berkerja pada bidang miring dua dimensi .. 33
Gambar 2.13. Hubungan tegangan regangan yang berkerja pada bidang
miring dua dimensi .............................................................. 34
Gambar 2.14. Kesetimbangan gaya yang berkerja pada bidang miring
dua dimensi.......................................................................... 35
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian............................................................. 38
Gambar 3.2. Desain solid work body mobil esemka .................................. 40
Gambar 3.3 Hasl import di Abaqus/CAE 6.12-1 ......................................... 41
Gambar 3.4. Meshing body mobil esemka ................................................. 43
Gambar 3.5. Assembly body dengan rigid wall .......................................... 44
xvii
Gambar 3.6. Kondisi batas pengujian tabrak ............................................. 46
Gambar 4.1. Visualisasi tabrak depan ....................................................... 47
Gambar 4.2. Visualisasi tabrak depan 40% ............................................... 48
Gambar 4.3. Visualisasi tabrak samping (menabrak dengan tiang) ........... 48
Gambar 4.4. Grafik studi konvergens luas elemen .................................... 49
Gambar 4.5. Ukuran luas elemen yang digunakan dalam melakukan
studi konvergensi ............................................................... .
51
Gambar 4.6. Posisi body mobil mulai menyentuh rigid body simulasi
tabrak depan step time 1,5 detik ........................................... 53
Gambar 4.7. Deformasi yang dialami body pada simulasi tabrak depan
step time 4,5 detik ................................................................. 54
Gambar 4.8. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak depan
step time 6 detik ................................................................... 55
Gambar 4.9. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak depan
pada step time 7,5 detik ........................................................ 56
Gambar 4.10. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak depan
step time 10,5 detik .............................................................. 57
Gambar 4.11. Posisi body mobil mulai menyentuh rigid body simulasi
tabrak depan 40% step time 1,5 detik.................................... 58
Gambar 4.12. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak
depan 40% step time 4.5 detik .............................................. 59
Gambar 4.13. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak
depan 40% step time 6 detik ................................................. 60
xviii
Gambar 4.14. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak
depan 40% step time 7.5 detik .............................................. 61
Gambar 4.15. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak
depan 40% step time 10.5 detik ............................................ 62
Gambar 4.16. Posisi body mobil mulai menyentuh rigid body simulasi
tabrak sisi (menabrak dengan tiang) step time 1.5 detik........ 63
Gambar 4.17. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak sisi
(menabrak dengan tiang) step time 4.5 detik ........................ 64
Gambar 4.18. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak sisi
(menabrak dengan tiang) step time 6 detik ........................... 65
Gambar 4.19. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak sisi
(menabrak dengan tiang) step time 7.5 detik ....................... 66
Gambar 4.20. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak sisi
(menabrak dengan tiang) step time 10.5 detik ...................... 67
Gambar 4.21. Grafik hubungan tegangan regangan pada percobaan
tabrak depan pada elemen 11586 ......................................... 68
Gambar 4.22. Element 11586 pada percobaan tabrak depan .................... 69
Gambar 4.23. Grafik hubungan tegangan regangan pada percobaan
tabrak depan 40% pada elemen 28655 ............................... 69
Gambar 4.24. Elemen 28655 percobaan tabrak depan 40% ..................... 70
Gambar 4.25. Grafik hubungan antara tegangan regangan percobaan
tabrak sisi (menabrak dengan tiang) elemen 55262 ............. 70
xix
Gambar 4.26. Elemen 55262 percobaan tabrak sisi (menabrak dengan
tiang) ...................................................................................... 71
Gambar 4.27. Grafik hubungan antara regangan dengan waktu pada
percobaan tabrak depan ........................................................ 71
Gambar 4.28. Grafik hubungan antara regangan dengan waktu pada
percobaan tabrak depan 40% ................................................ 72
Gambar 4.29. Grafik hubungan antara regangan dengan waktu pada
percobaan tabrak sisi (menabrak dengan tiang) .................... 72
Gambar 4.30. Grafik hubungan antara energi kinetik dengan waktu pada
percobaan tabrak depan ....................................................... 73
Gambar 4.31. Grafik hubungan antara energi kinetik dengan waktu pada
percobaan tabrak depan 40% ............................................... 73
Gambar 4.32. Grafik hubungan antara energi kinetik dengan waktu pada
percobaan tabrak sisi (menabrak dengan tiang) ................... 74
Gambar 4.33. Grafik hubungan antara energi dalam dengan waktu pada
percobaan tabrak depan ....................................................... 74
Gambar 4.34. Grafik hubungan antara energy dalam dengan waktu pada
percobaan tabrak depan 40% ............................................... 75
Gambar 4.35. Grafik hubungan antara energy dalam dengan waktu pada
percobaan tabrak sisi (menabrak dengan tiang) ................... 75
xx
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Property Baja Karbon Rendah Aisi 1018 .............................. 42
Tabel 3.2. Kondisi Batas Untuk Pengujian Simulasi ............................. 45
xxi
DAFTAR SIMBOL
σeng
= Engineering stress
(MPa)
F
= Gaya
(N)
A0
= Luas permukaan awal
(mm2)
σ
= True stress
(MPa)
εeng
= Engineering strain
∆l
= Perubahan panjang
(mm)
= Panjang mula-mula
(mm)
= Panjang setelah diberi gaya
(mm)
ε
= True strain
P
= Beban
(N)
A
= Luas permukaan
(mm2)
L
= Panjang awal
(mm)
E
= Modulus Elastisitas
(N/m2)
{F}
= Gaya luar yang diberikan pada struktur
{K}
= Matrik kekakuan elemen
{u}
= Perpindahan (displacement)
V
= Poisson ratio untuk material
{σ}
= Vektor tegangan
{ε}
= Vektor regangan
[D]
= Matrik sifat elastik untuk regangan bidang
V
= Kecepatan akhir benda (m/s)
xxii
t
= Waktu
(s)
S
= Jarak yang dilalui benda
(m)
a
= Percepatan yang dialami benda
(m/s2)
g
= Percepatan gravitasi
(m/s2)
h
= ketinggian benda
(m)
vt
= Kecepatan pada saat t
(m/s)
Em
= Energi mekanik
(N.m)
Ep
= Energi potensial
(N.m)
Ek
= Energi kinetik
(N.m)
xxiii
ANALISIS UJI TABRAK BODI MOBIL ESEMKA
DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar
Sarjana S-1 Pada Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
AGUS DARMAWAN
NIM : D 200 11 0031
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “ANALISIS UJI
TABRAK BODI MOBIL ESEMKA DENGAN METODE ELEMEN HINGGA”
yang dibuat untuk memenuhi syarat memperoleh gelar sarjana S1 pada jurusan
Teknik Mesin Universitas Muhmmadiyah Surakarta. Sejauh yang saya ketahui
bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan
dan pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali sebagian
sumber yang saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Juli 2016
Yang menyatakan,
( Agus Darmawan )
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir yang berjudul “ANALISIS UJI TABRAK BODI MOBIL ESEMKA
DENGAN METODE ELEMEN HINGGA“, telah disetujui oleh pembimbing dan
diterima untuk memenuhi sebagai persyaratan memperoleh gelar sarjana S-1
pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama
: Agus Darmawan
NIM
: D 200 11 0031
Disetujui pada :
Hari
:
Tanggal
:
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
(Agus Dwi Anggono., ST., M.Eng., Ph.D)
(Dr. Supriyono)
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul “ANALISIS UJI TABRAK BODI MOBIL ESEMKA
DENGAN METODE ELEMEN HINGGA“, telah dipertahankan dihadapan tim
penguji yang telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat
memperoleh derajat sarjana S-1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama
: AGUS DARMAWAN
NIM
: D 200 11 0031
Disetujui pada,
Hari
: ................................
Tanggal
: ................................
Tim Penguji :
Ketua
: Agus Dwi Anggono., ST., M.Eng., Ph.D
(
)
Anggota 1
: Dr. Supriyono
(
)
Anggota 2
: Joko Sedyono., ST., M.Eng., Ph.D
(
)
Dekan
Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D
Ketua Jurusan
Tri Widodo Besar R, ST, M.Sc, Ph.D
iv
v
HALAMAN MOTTO
Menuntut ilmu adalah taqwa, menyampaikan ilmu adalah ibadah, mengulangulang ilmu adalah zikir, mencari ilmu adalah jihad.
(Imam Al Ghazali)
Barang siapa yang keluar untuk mencari ilmu maka ia berada di jalan Allah,
hingga ia pulang.
(HR. Turmudzi)
Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantaramu dan orangorang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa drajat, dan Allah Maha
Mengetahui apa yang kamu kerjakan
(QS Al-Mujadalah 11)
Jika orang berpegang pada keyakinan, maka hilanglah kesangsian. Tetapi jika
orang sudah mulai berpegang teguh pada kesangsian, maka hilanglah
keyakinan.
(Sir Francis Bacon)
Hari ini anda adalah orang yang sama dengan anda di lima tahun mendatang,
kecuali dua hal: orang-orang di sekeliling anda dan buku-buku yang anda baca.
(Charles Tremendous Jones)
vi
ANALISIS UJI TABRAK BODI MOBIL ESEMKA
DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
Agus Darmawan, Agus Dwi Anggono, Supriyono
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : Darmawanagus31@gmail.com
ABSTRAKSI
Perkembangan dunia teknologi di bidang komputasi saat ini sangatlah
pesat terutama perangkat lunak (software) yang ditunjang kualitas hardware,
sebagian besar pekerjaan manusia sekarang telah digantikan oleh
pemrogaman dengan komputer. Dengan demikian komputer sebagai alat bantu
manusia dalam menyelesaikan pekerjaan maupun menganalisa berbentuk
desain tanpa harus menunggu hasil jadi barang/ alat yang ingin diuji. Kemajuan
teknologi ini menjadi terobosan bagi setiap perusahaan yang ingin
meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi serta tetap menjaga
eksistensinya di pasar perdagangan. Kecanggihan teknologi desain konstruksi
tidak lepas dari peneliti yang mengembangkan ilmu, rekayasa khususnya
bidang elemen hingga yang memadukan ilmu matematika, teknik dan
komputer.
Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan model tabrakan yang
tejadi antara lain simulasi tabrak depan, tabrak depan lebih 40%, dan tabrak sisi
(menabrak dengan tiang). Desain pembuatan bodi mobil Esemka
menggunakan software solidworks 2012, setelah desain sudah siap kemudian
diimport dengan format iges (*.Igs) lalu disimulasikan menggunakan software
abaqus 6.12-1.
Dari hasil simulasi didapatkan penyerapan energi dapat menimbulkan
perubahan bentuk pada struktur bodi yang dipengaruhi oleh model dari struktur
bodi mobil keseluruhan, ketebalan plat serta rapat masa dapat mempengaruhi
kemampuan dari struktur body mobil Esemka dalam meredam tumbukan,
semakin besar deformasi yang terjadi menunjukkan kemampuan rangka dalam
menyerap tumbukan akan semakin besar. Hal itu terjadi karena deformasi
dipengaruhi oleh energi dalam dan regangan, hasil energi dalam yang diperoleh
dari simulasi tabrakan depan sebesar 3,83x1013 N.m, simulasi tabrak depan
lebih 40% sebesar 3,62x1013 N.m dan untuk simulasi tabrak sisi (menabrak
dengan tiang) diperoleh energi dalam sebesar 8,31x1012 N.m.
Kata kunci : Simulasi Tabrak, Bodi Mobil Esemka, Metode Elemen Hingga
vii
CRASH TEST ANALYSIS OF ESEMKA CAR BODY
WITH THE FINITE ELEMENT METHOD
Agus Darmawan, Agus Dwi Anggono, Supriyono
Mechanical Engineering Muhammadiyah University Of Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Email : Darmawanagus31@Gmail.Com
ABSTRACT
The technology of computing is develop rapidly especially in
computer aided engineering software. Most of the human activity has
been helped by computer programming. Thus, the computers have
became a powerfull tool to design and analysis virtually without the real
products or components. The advance technology have become an
important resources for any industries to improve the product quality and
quantity of production and to survive in the market. The development of
computing technology was involved many researchers who develope the
finite element software. It was combination between math, engineering
and computer.
This research was conducted by varying models of collisions. There
were front impact, 40% front impact and side impact with a part of frame.
Esemka car body was designed by using SolidWorks 2012 software.
Then the model is imported into Abaqus 612-1 software with iges format
(* .Igs) for crash simulation.
From the simulation, it was obtained that the energy absorption can
cause deformation in the body structure. It was influenced by the overall
structure model of the car, and material thickness. The high deformation
of the structure was shown the ability of the structure to absorb the
impact energy. It could be occured because the deformation is influenced
by energy and strain. The front crash was delivered internal energy as
3,83x1013 Nm, 3,62x1013 Nm for 40% front crash and the side crash give
8,31x1012 Nm.
Keywords: Crash Simulation, Esemka Car Body, Finite Element Method
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur atas kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmad
dan hidayahnya, Tak lupa sholawat serta salam selalu tercurahkan kepada
Nabi Muhammad SAW yang kita tunggu syafa’atnya di akhir zaman.
Bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah melewati berbagai
cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan yang panjang, di
kesempatan ini saya ingin mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
1.
Bapak dan ibu tercinta yang senantiasa memberikan doa, keringat,
perhatian, kasih sayang yang begitu istimewa dan sangat luar biasa
sabarnya hingga mengantarkan saya sebagai seorang sarjana Teknik
Mesin.
2.
Keluarga besar dan Adik-adikku tersayang yang memberikan obat
dikala letih, canda tawa yang membuat semangat seakan terus datang,
teruslah belajar setinggi mungkin dan balas budilah dengan orang tua.
3.
Teman seperjuangan di Abaqus Sdr. Nova terimakasih atas kerja
sama, bantuan, ilmu bermanfaatnya, selama mengerjakan penelitian
ini.
4.
Sahabat yang selalu memotifasi dan memberi masukan kepada penulis
: Maret, torik, andi, punto, ekno, doni, endri, adnan, wahyu, fredi, jayi,
alif, riski, hermawan, yayan, dwi, gigih, harjo, budi, warlan, margono
dan Semua Teman-Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 terimakasih
atas bantuan yang tiada hentinya ,semoga tetap solid buat kita semua.
ix
5.
Teman teman kontrakan gumpang : alif, domo, muslih dan azis yang
telah
memberikan
tempat
tumpangan
untuk
bersinggah
dan
mengerjakan skripsi.
6.
Serta Keluarga Mahasiswa Teknik Mesin,Tim Kincir Angin “GTL”, Tim
PKM Mesin “DMC”, Keluarga Mahasiswa Boyolali Solo Raya, Karang
Taruna, Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknik dan Laboratorium
Komputer Teknik Mesin yang memberikan saya kesempatan untuk
berkembang menjadi orang yang jauh lebih baik dari sebelumnya.
x
KATA PENGANTAR
Assalamu’alikum. Wr. Wb
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang senantiasa
melimpahkan rahmad, hidayah, dan inayahnya. Tak lupa sholawat serta salam
selalu tercurahkan kepada uswatun khasanah kita Nabi Muhammad SAW yang
kita tunggu syafa’atnya di akhir zaman.
Penulis menyadari banyak hambatan yang dihadapai dalam penyusunan
laporan ini. Namun, berkat dukungan berbagai pihak, alkhamdulillah penulis
dapat menyelesaikan laporan ini dengan tepat waktu. Pada kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua
pihak yang telah membantu selama proses penyusunan laporan ini, antara lain
:
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST, MSc., Ph.D, selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin.
3. Bapak Bibit Sugito., ST., MT, selaku Dosen pembimbing akademik yang
telah banyak memberikan masukan dan arahan selama proses awal
kuliah hingga akhir selama di bangku perkuliahan.
4. Bapak Agus Dwi Anggono, ST, M.Eng, Ph.D, selaku Dosen pembimbing
utama yang telah sabar membimbing serta memberikan memberikan
arahan ataupun penjelasan dalam penulisan Tugas Akhir ini.
5. Bapak Dr. Supriyono, selaku Dosen pembimbing pendamping yang telah
bersedia memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan Tugas
Akhir ini.
6. Jajaran staff dan dosen Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
xi
7. Bapak dan ibu tercinta yang senantiasa memberikan doa, keringat,
perhatian, kasih sayang yang begitu istimewa dan sangat luar biasa
sabarnya hingga penulis mendapatkan gelar sarjana.
8. Rekan-rekan teknik mesin angkatan 2011 yang selalu memberikan
dorongan moral dan motivasi kepada penulis sehingga perjuangan
mendapatkan gelar sarjana ini di kemas dalam suasana kekompakan dan
kekeluargaan.
9. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu terimakasih
atas semuanya.
Dalam penulisan penelitian ini penulis menyadari bahwa laporan ini jauh dari
kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran bersifat membangun dari
pembaca akan penulis terima dengan senang hati dan penulis ucapkan banyak
terima kasih. Penulis berharap laporan tugas akhir ini dapat memberikan
wawasan baru bagi pembaca dan semoga semua amal baik yang diberikan
semua pihak kepada penulis akan mendapat balasan yang lebih baik dan
sempurna dari Allah SWT.
Wassalamu’alaikum. Wr. Wb.
Surakarta, Juli 2016
Penulis
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN................................................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR........................................................... v
HALAMAN MOTTO .............................................................................. vi
ABSTRAKSI ...... .................................................................................. vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................... ix
KATA PENGANTAR ............................................................................ xi
DAFTAR ISI ......................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xvii
DAFTAR TABEL .................................................................................. xxi
DAFTAR SIMBOL ................................................................................ xxii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2. Perumusan Masalah ............................................................... 5
1.3. Batasan Masalah..................................................................... 5
1.4. Tujuan Penelitian..................................................................... 6
1.5. Manfaat Penelitian ................................................................... 6
1.6. Sistematika Penulisan ............................................................. 6
xiii
BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Studi Literatur .......................................................................... 9
2.2. Landasan Teori ....................................................................... 11
2.2.1. Body Mobil ...................................................................... 11
2.2.2. Pemodelan Dan Jenis Tabrakan Kendaraan ................. 12
2.2.2.1 Tabrakan Dengan Arah Sejajar (Frontal Crash) ..... 12
2.2.2.2 Tabrakan Dengan Arah Tegak Lurus(Side Collision).14
2.2.3. Teori Elastisitas Dan Plastisitas ...................................... 15
2.2.4. Metode Elemen Hingga .................................................. 25
2.2.4.1 Mekanika Benda Padat ......................................... 26
2.2.4.2 Tegangan Von Mises ........................................... 29
2.2.4.3 Hubungan Tegangan Regangan Tiga Dimensi... 29
2.2.4.4 Hubungan Tegangan Regangan Dua Dimensi..... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian ........................................................ 38
3.2. Spesifikasi Komputer .......................................................... 39
3.3. Pembuatan Geometri .......................................................... 39
3.4. Karakteristik Material ........................................................... 41
3.5. Proses Meshing .................................................................. 43
3.6. Proses Penggabungan ........................................................ 44
3.7. Kondisi Batas ...................................................................... 45
3.8. Proses Plot Grafik ............................................................... 46
xiv
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN HASIL SIMULASI
4.1. Visualisasi Pengujian Mobil Esemka ................................... 47
4.2. Studi Konvergensi ............................................................... 48
4.3. Analisa Hasil Simulasi ......................................................... 51
4.3.1. Simulasi Tabrak Depan ................................................. 53
4.3.1.1. Posisi Body Mobil Pada Step Time 1,5 Detik ......... 53
4.3.1.2. Posisi Body Mobil Pada Step Time 4,5 Detik ......... 54
4.3.1.3. Posisi Body Mobil Pada Step Time 6 Detik ............ 55
4.3.1.4. Posisi Body Mobil Pada Step Time 7,5 Detik ......... 56
4.3.1.5. Posisi Body Mobil Pada Step Time 10,5 Detik ....... 57
4.3.2. Simulasi Tabrak Depan 40% .......................................... 58
4.3.2.1. Posisi Body Mobil Pada Step Time 1,5 Detik ......... 58
4.3.2.2. Posisi Body Mobil Pada Step Time 4,5 Detik ......... 59
4.3.2.3. Posisi Body Mobil Pada Step Time 6 Detik ............ 60
4.3.2.4. Posisi Body Mobil Pada Step Time 7,5 Detik ......... 61
4.3.2.5. Posisi Body Mobil Pada Step Time 10,5 Detik ....... 62
4.3.3. Simulasi Tabrak Depan 40% .......................................... 63
4.3.3.1. Posisi Body Mobil Pada Step Time 1,5 Detik ......... 63
4.3.3.2. Posisi Body Mobil Pada Step Time 4,5 Detik ......... 64
4.3.3.3. Posisi Body Mobil Pada Step Time 6 Detik ............ 65
4.3.3.4. Posisi Body Mobil Pada Step Time 7,5 Detik ......... 66
4.3.3.5. Posisi Body Mobil Pada Step Time 10,5 Detik ....... 67
xv
4.4. Pembahasan Hasil Simulasi................................................ 68
4.4.1. Hubungan Tegangan Regangan Yang Terjadi Pada
Komponen-Komponen Dari Struktur Body Mobil ............ 68
4.4.1.1. Percobaan Tabrak Depan Elemen 11586 .............. 68
4.4.1.2. Percobaan Tabrak Depan 40% Elemen 28655 ...... 69
4.4.1.3. Percobaan Tabrak Sisi (Menabrak Dengan
Tiang) Elemen 55262 ............................................. 70
4.4.2. Grafik Hubungan Antara Regangan Dengan Waktu ....... 71
4.4.2.1. Percobaan Tabrak Depan ...................................... 71
4.4.2.2. Percobaan Tabrak Depan 40% .............................. 72
4.4.2.3. Percobaan Tabrak Sisi (Menabrak Dengan Tiang). 72
4.4.3. Grafik Hubungan Antara Energy Kinetik Dengan Waktu . 73
4.4.3.1. Percobaan Tabrak Depan ...................................... 73
4.4.3.2. Percobaan Tabrak Depan 40% .............................. 73
4.4.3.3. Percobaan Tabrak Sisi (Menabrak Dengan Tiang). 74
4.4.4. Grafik Hubungan Antara Energy Dalam Dengan Waktu . 74
4.4.4.1. Percobaan Tabrak Depan ...................................... 74
4.4.4.2. Percobaan Tabrak Depan 40% .............................. 75
4.4.4.3. Percobaan Tabrak Sisi (Menabrak Dengan Tiang). 75
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ......................................................................... 76
5.2. Saran ....... ......................................................................... 77
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Mobil esemka rajawali ........................................................... 11
Gambar 2.2. Pemodelan simulasi tabrak depan ........................................ 13
Gambar 2.3. Pemodelan simulasi tabrak depan 40% ................................ 13
Gambar 2.4. Pemodelan simulasi tabrak sisi (menabrak dengan tiang) .... 14
Gambar 2.5. Diagram tegangan regangan ................................................. 22
Gambar 2.6. Garis modulus ....................................................................... 23
Gambar 2.7. Jenis kurva tegangan regangan ........................................... 24
Gambar 2.8. Meshing pada body mobil ..................................................... 26
Gambar 2.9. Tegangan yang berkerja pada suatu bidang ......................... 26
Gambar 2.10. Tegangan yang berkerja pada bidang tiga dimensi ............. 30
Gambar 2.11. Tegangan yang berkerja pada bidang dua dimensi............. 32
Gambar 2.12. Tegangan yang berkerja pada bidang miring dua dimensi .. 33
Gambar 2.13. Hubungan tegangan regangan yang berkerja pada bidang
miring dua dimensi .............................................................. 34
Gambar 2.14. Kesetimbangan gaya yang berkerja pada bidang miring
dua dimensi.......................................................................... 35
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian............................................................. 38
Gambar 3.2. Desain solid work body mobil esemka .................................. 40
Gambar 3.3 Hasl import di Abaqus/CAE 6.12-1 ......................................... 41
Gambar 3.4. Meshing body mobil esemka ................................................. 43
Gambar 3.5. Assembly body dengan rigid wall .......................................... 44
xvii
Gambar 3.6. Kondisi batas pengujian tabrak ............................................. 46
Gambar 4.1. Visualisasi tabrak depan ....................................................... 47
Gambar 4.2. Visualisasi tabrak depan 40% ............................................... 48
Gambar 4.3. Visualisasi tabrak samping (menabrak dengan tiang) ........... 48
Gambar 4.4. Grafik studi konvergens luas elemen .................................... 49
Gambar 4.5. Ukuran luas elemen yang digunakan dalam melakukan
studi konvergensi ............................................................... .
51
Gambar 4.6. Posisi body mobil mulai menyentuh rigid body simulasi
tabrak depan step time 1,5 detik ........................................... 53
Gambar 4.7. Deformasi yang dialami body pada simulasi tabrak depan
step time 4,5 detik ................................................................. 54
Gambar 4.8. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak depan
step time 6 detik ................................................................... 55
Gambar 4.9. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak depan
pada step time 7,5 detik ........................................................ 56
Gambar 4.10. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak depan
step time 10,5 detik .............................................................. 57
Gambar 4.11. Posisi body mobil mulai menyentuh rigid body simulasi
tabrak depan 40% step time 1,5 detik.................................... 58
Gambar 4.12. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak
depan 40% step time 4.5 detik .............................................. 59
Gambar 4.13. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak
depan 40% step time 6 detik ................................................. 60
xviii
Gambar 4.14. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak
depan 40% step time 7.5 detik .............................................. 61
Gambar 4.15. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak
depan 40% step time 10.5 detik ............................................ 62
Gambar 4.16. Posisi body mobil mulai menyentuh rigid body simulasi
tabrak sisi (menabrak dengan tiang) step time 1.5 detik........ 63
Gambar 4.17. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak sisi
(menabrak dengan tiang) step time 4.5 detik ........................ 64
Gambar 4.18. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak sisi
(menabrak dengan tiang) step time 6 detik ........................... 65
Gambar 4.19. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak sisi
(menabrak dengan tiang) step time 7.5 detik ....................... 66
Gambar 4.20. Deformasi yang dialami body mobil simulasi tabrak sisi
(menabrak dengan tiang) step time 10.5 detik ...................... 67
Gambar 4.21. Grafik hubungan tegangan regangan pada percobaan
tabrak depan pada elemen 11586 ......................................... 68
Gambar 4.22. Element 11586 pada percobaan tabrak depan .................... 69
Gambar 4.23. Grafik hubungan tegangan regangan pada percobaan
tabrak depan 40% pada elemen 28655 ............................... 69
Gambar 4.24. Elemen 28655 percobaan tabrak depan 40% ..................... 70
Gambar 4.25. Grafik hubungan antara tegangan regangan percobaan
tabrak sisi (menabrak dengan tiang) elemen 55262 ............. 70
xix
Gambar 4.26. Elemen 55262 percobaan tabrak sisi (menabrak dengan
tiang) ...................................................................................... 71
Gambar 4.27. Grafik hubungan antara regangan dengan waktu pada
percobaan tabrak depan ........................................................ 71
Gambar 4.28. Grafik hubungan antara regangan dengan waktu pada
percobaan tabrak depan 40% ................................................ 72
Gambar 4.29. Grafik hubungan antara regangan dengan waktu pada
percobaan tabrak sisi (menabrak dengan tiang) .................... 72
Gambar 4.30. Grafik hubungan antara energi kinetik dengan waktu pada
percobaan tabrak depan ....................................................... 73
Gambar 4.31. Grafik hubungan antara energi kinetik dengan waktu pada
percobaan tabrak depan 40% ............................................... 73
Gambar 4.32. Grafik hubungan antara energi kinetik dengan waktu pada
percobaan tabrak sisi (menabrak dengan tiang) ................... 74
Gambar 4.33. Grafik hubungan antara energi dalam dengan waktu pada
percobaan tabrak depan ....................................................... 74
Gambar 4.34. Grafik hubungan antara energy dalam dengan waktu pada
percobaan tabrak depan 40% ............................................... 75
Gambar 4.35. Grafik hubungan antara energy dalam dengan waktu pada
percobaan tabrak sisi (menabrak dengan tiang) ................... 75
xx
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Property Baja Karbon Rendah Aisi 1018 .............................. 42
Tabel 3.2. Kondisi Batas Untuk Pengujian Simulasi ............................. 45
xxi
DAFTAR SIMBOL
σeng
= Engineering stress
(MPa)
F
= Gaya
(N)
A0
= Luas permukaan awal
(mm2)
σ
= True stress
(MPa)
εeng
= Engineering strain
∆l
= Perubahan panjang
(mm)
= Panjang mula-mula
(mm)
= Panjang setelah diberi gaya
(mm)
ε
= True strain
P
= Beban
(N)
A
= Luas permukaan
(mm2)
L
= Panjang awal
(mm)
E
= Modulus Elastisitas
(N/m2)
{F}
= Gaya luar yang diberikan pada struktur
{K}
= Matrik kekakuan elemen
{u}
= Perpindahan (displacement)
V
= Poisson ratio untuk material
{σ}
= Vektor tegangan
{ε}
= Vektor regangan
[D]
= Matrik sifat elastik untuk regangan bidang
V
= Kecepatan akhir benda (m/s)
xxii
t
= Waktu
(s)
S
= Jarak yang dilalui benda
(m)
a
= Percepatan yang dialami benda
(m/s2)
g
= Percepatan gravitasi
(m/s2)
h
= ketinggian benda
(m)
vt
= Kecepatan pada saat t
(m/s)
Em
= Energi mekanik
(N.m)
Ep
= Energi potensial
(N.m)
Ek
= Energi kinetik
(N.m)
xxiii