Modal Analisis Mode Superposition Methods

Gambar 2.11.ISO 10816-3 Untuk Vibrasi [16] Keterangan Gambar di atas sebagai berikut : 1. Zona A bewarna hijau, getaran dari mesin sangat baik dan di bawah getaran yang diijinkan. 2. Zona B bewarna hijau muda, getaran dari mesin baik dan dapat dioperasikan tanpa larangan. 3. Zona C bewarna kuning, getaran dari mesin dalam batas toleransi dan hanya dioperasikan dalam waktu terbatas. Zona D bewarna merah, getaran dari mesin dalam batas berbahaya dan dapat terjadi kerusakan sewaktu-waktu.

2.5 Modal Analisis Mode Superposition Methods

Modal analisis adalah suatu proses penentuan karakteristik dinamik dari suatu sistem. Modal analisis menjadi dasar mangapa respon getaran suatu sistem dapat di ekspresikan sebagai kombinasi linier dari respon kordinat modalnya. Modal ini mencakup instrumentasi, pengolahan sinyal, estimasi parameter, dan analisis vibrasi [16]. Pengukuran vibrasi secara eksperimen pada umumnya memerlukan beberapa perangkat. Perangkat tersebut terdiri dari sumber eksitasi yang di sebut exciter untuk Universitas Sumatera Utara menghasilkan input gaya pada struktur. Transducers berfungsi untuk mengkonversi gerakan mekanik pada struktur ke sinyal electric, signal conditioning. Amplifier untuk mencocokkan karakteristik transducers dengan input elektronik data digital, dan analyzer, di mana terdapat program komputer pemrosesan sinyal dan modal analisis. Skema penyusunan perangkat tersebut di ilustrasikan pada Gambar 2.12. [17]. Gambar 2.12. Skema Modal Testing [17] Getaran pada suatu sistem yang akan di tentukan secara eksperimen pada umumnya terdiri dari tiga mekanisme pengukuran : 1 mekanisme eksitasi; 2 mekanisme pembacaan; 3 mekanisme akuisisi data dan pengolahan. Mekanisme eksitasi di tentukan dari sistem yang menyediakan input gerakan terhadap struktur dalam analisis, umumnya berupa gaya yang di berikan pada koordinat tertentu. Mekanisme pembacaan pada dasarnya di gunakan sensing device yang di kenal sebagai force transduces. Banyak variasi dari alat tersebut dan biasanya di gunakan pada eksperimental modal analisys adalah piezoelectric transducers baik untuk mengujur eksitasi gaya force transducers atau mengukur respon percepatan accelerometers [17]. Data yang di dapat dari free vibration test yaitu respon percepatan struktur dalam domain waktu tersebut kemudian di tranformasi agar menjadi domain frekuensi dengan metode Fast Fourier Transform FFT dengan bantuan software. Data respon struktur hasil FFT tersebut sekarang menjadi dalam domain frekuensi atau yang disebut sebagai frequency response function FRF. Dari FRF akan Universitas Sumatera Utara terlihat frekuensi alami struktur setiap mode yang di asosiasikan dengan frekuensi nilai puncak. Periode getar struktur kemudian dapat ditentukan yang merupakan invers dari frekuensi alaminya terlihat pada Gambar 2.13. [17]. Gambar 2.13. Contoh respon jembatan akibat beban impuls dalam, a time domain; b frequency domain [17] Simpangan struktur total merupakan kontribusi dari respon setiap mode modal displacement. Simpangan kontribusi setiap mode dapat dihitung dengan melalui integrasi numerik atas persamaan independen. Apabila simpangan untuk setiap mode pada massa tertentu sudah diperoleh maka simpangan total massa yang bersangkutan merupakan superposisi atau penjumlahan dari simpangan tiap-tiap mode tersebut. Simpangan massa yang lain dapat dicari dengan cara yang sama. Berikut contoh modal analisis dari sistem derajat kebebasan banyak MDOF yang di modelkan sebagai bangunan geser, dengan menggunakan program MatLab, seperti pada Gambar 2.13. [17].

2.6 MatLab Matrix Laboratory