BAB 3 METODE PENELITIAN
Pada bab ini akan dibahas metode penelitian yang dilakukan, mulai dari waktu dan tempat penelitian, material yang digunakan, desain, dan simulasi.
3.1 Waktu Dan Tempat
Waktu penelitian, melingkupi waktu survei, desain, dan simulasi dimulai dari akhir Februari 2012 sampai akhir Februari 2013.
Tempat dilaksanakanya penelitian adalah di Laboraturium Impact and Fracture Research Center IFRC unit I dan II program Magister dan Doktor
Teknik Mesin Fakultas Teknik Sumatera Utara.
3.2 Material Yang Digunakan
Dalam penelitian ini, material yang digunakan adalah titanium untuk kepala dan grafit untuk tangkai stik. Alasannya karena material tersebut adalah
material standar yang digunakan pada stik golf umumnya.
3.3 Desain Stik Golf Wood Wilson
Desain stik golf wood wilson didesain menggunakan autodesk inventor. . Autodesk inventor adalah software cad yang dapat digunakan untuk mendesain
benda 2D atau 3D yang lebih kompleks Curtis, 2010. Dimulai dari pembuatan sket desain stik golf wood yang akan dibuat. Setelah itu program secara otomatis
Universitas Sumatera Utara
akan mengabungkan sket dan akan mumbuatnya solid. Pada gambar 3.1 desain stik golf yang dibuat di autodesk inventor.
a
b
c Gambar 3.1 kepala stik a pegangan stik b , batang stik c sambungan
Universitas Sumatera Utara
Setelah ketiga komponen di desain, langkah berikutnya adalah menggabungkan ketiga komponen menjadi satu bagian. Pada gambar 3.2
ditunjukkan stik golf yang sudah di gabungkan.
Gambar 3.2 Stik golf yang sudah di gabungkan.
3.4 Metode Penelitian 3.4.1 Distribusi Tegangan Pada Stik Golf Wilson
Distribusi tegangan dapat diketahui dari hasil simulasi yang dilakukan menggunakan ansys 14.0.
3.4.1.1 Simulasi
Stik golf wood standar didesain menggunakan autodesk inventor. Dimulai dari pembuatan sket desain stik golf wood yang akan dibuat. Setelah itu program
Universitas Sumatera Utara
secara otomatis akan mengabungkan sket dan akan membuatnya solid. Setelah selesai didesain di autodesk inventor, hasil desain di import ke ansys 14.0 untuk
disimulasikan. Ansys 14.0 adalah software analisa yang dapat menyelesaikan problem mechanical Ifrc, 2012.
1.Buka program ansys14.0, dan pilih explicit dynamic, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.4. Explicit dynamic digunakan untuk menyelesaikan
permasalahan-permasalahan dinamik.
Gambar.3.4 Jendela utama ansys14.0
Universitas Sumatera Utara
2. Pilih engineering data, kemudian isi data engineering yang akan digunakan, seperti ditunjukkan pada gambar 3.5. Data yang dipilih adalah data yang sudah
ada pada software yaitu, titanium alloy,rubber, dan polyethylene. Pada simulasi ini juga menggunakan jenis material graphite, yang tidak terdapat pada
software, sehingga harus ditambahkan.
Gambar 3.5 Jendela engineering data ansys 14.0
Universitas Sumatera Utara
3. Return to project kemudian pilih geometri untuk mendesain geometri yang akan didesain. Karena desain gambar sudah dikerjakan terlebih dahulu pada
cad inventor, maka gambar langsung di input ke ansys 14.0, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.6. Dengan langkah, klik file, klik import external
geometri file, pilih file yang dimaksu, dan klik generarte.
Gambar 3.6 geometri yang di input dari inventor
Universitas Sumatera Utara
4. Pada model, pilih material untuk masing-masing komponen gambar sesuai
material yang digunakan, seperti pada gambar 3.7, dengan langkah, klik part 1, kemudian pada kolom assignment, pilih titanium alloy. Ikuti langkah yang
sama untuk part berikutnya. Part 2 pilih graphite, part 3 pilih rubber, dan solid pilih polyethylene.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.7 Jendela ansys, memasukkan material pada setiap komponen 5.
Langkah berikutnya pemberian meshing pada benda, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.8. Langkah-langkahnya adalah klik mesh, klik
kanan pada body sizing, klik insert dan klik sizing. Ulangi langkah sampai body sizing 3. Kemudian klik kanan pada mesh dan pilih generate mesh.
Gambar 3.8 Pemberian meshing 6.
Masukkan parameter simulasi, yaitu, nilai kecepatan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.9 a, dengan langkah, klik Explicit dynamics,
Universitas Sumatera Utara
klik velocity, dan pada kolom total isi nilai kecepatann. Untuk waktu impak, seperti ditunjukkan pada gambar 3.9 b, dengan langkah klik analysis
settings dan pada kolom end time isi waktu impak. Dan untuk fixed support, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.9c, dengan langkah klik kanan
pada analysis settings, klik insert, klik fixed support, kemudian tentukan letak fixed support menggunakan face, dan klik apply.
a
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.9 a nilai kecepatan, b pengaturan analisa,
Universitas Sumatera Utara
c Gambar 3.9 c penentuan fixed support sambungan
7. Langkah berikutnya adalah menentukan variabel yang akan disimulasi, dalam
simulasi ini adalah tegangan dan regangan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.10. Kemudian simulasi siap dijalankan. Dengan langkah klik kanan
solution, klik insert, klik stress, klik equivalent von-mises. Kemudian klik kanan solution lagi dan pilih solve.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.10 Menentukan variabel yang akan disimulasikan
Universitas Sumatera Utara
Setelah langkah-langkah, secara garis besar di atas selesai, kita dapat memperoleh hasil simulasi yang diminta.
3.4.1.2 Mendapatkan Distribusi Tegangan Pada Permukaan Stik Golf
Untuk mendapatkan distribusi tegangan yang terjadi pada permukaan stik golf dilakukan dengan prosedur sebagai berikut:
1. Dari hasil simulasi yang sudah didapatkan, ambil beberapa sampel elemen dari permukaan stik golf, yaitu pada daerah pegangan, batang
dan kepala stik. 2. Kemudian, bandingkan tegangan yang terjadi pada setiap sampel
elemen yang sudah diambil. 3. Dari data sampel elemen tersebut, dibuat grafik distribusi tegangan yang
terjadi.
3.4.2 Mengetahui Penyebab Kerusakan pada stik golf
Setelah hasil simulasi distribusi tegangan sudah diperoleh kita dapat mengetahui penyebab kerusakan yang terjadi pada stik golf, berdasarkan hasil
simulasi.
3.5 Diagram Alir Penelitian
Berikut disajikan diagram alir penelitian yang dilakukan, ditunjukkan pada gambar 3.10. Dimulai dari studi literatur, pengumpulan data, melakukan simulasi,
mendapatkan hasil dan kesimpulan.
Universitas Sumatera Utara
tidak
Ya
Gambar 3.10 Diagram alir penelitian
Mulai
Pengambilan data material peralatan dan data primer permainan golf kecepatan dan waktu
impak Mendesain Geometri stik golf
redesain
Input geometri ke ansys 14.0
Memasukkan data material dan data primer permainan golf serta pemberian mesh
Menentukan variabel yang akan dicari tegangan
Menjalankan program simulasi
Pengujian Hasil simulasi
Selesai
Studi literatur
Kesimpulan dan saran Hasil dan pembahasan
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 DATA DAN ANALISA
Pada bab ini disajikan hasil dan analisa dari penelitian. Hasil penelitian mencakup tujuan khusus dari penelitian ini.
4.1 Pemodelan Stik Golf Wood Wilson
Model stik golf yang didesain menggunakan autodesk inventor dibuat dengan geometri yang sama dengan stik golf wilson. Geometri stik golf Wilson
ditunjuukan pada gambar 4.1.
a
b
c Gambar 4.1 kepala stik a pegangan stik b , batang stik c
Universitas Sumatera Utara
Kategori