Analisa Respon Mekanik Model Bumper Beam Mobil Bahan Polymeric Foam Diperkuat Serbuk Tkks Dengan Variasi Konsentrasi Al2o3 Akibat Beban Impak Jatuh Bebas
ABSTRAK
Bumper beam adalah struktur perisai yang dibuat dari baja, aluminium, karet,
karbon fiber ataupun komposit plastik. Saat terjadi tabrakan kecepatan rendah,
sistem bumper menyerap kejutan untuk mencegah atau mengurangi kerusakan fisik
pada mobil. Bumper didesain untuk melindungi komponen penting yang terdapat
pada bagian depan dan belakang sebuah mobil saat terjadi tabrakan kecepatan
rendah. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui besar tegangan dan energi impak
yang mampu diserap oleh bumper beam dari bahan busa polimer diperkuat serbuk
TKKS dengan penambahan serbuk anorganik aluminium oksida (Al2O3). Pengujian
ini dilakukan dengan pengujian impak jatuh bebas kecepatan rendah dengan metode
drop weight untuk melihat kemampuan bumper dalam menyerap energi impak. Dari
hasil analisa uji impak, menghasilkan rata-rata gaya impak komposisi A dan D
masing-masing sebesar 288,708 N dan 618,586 N. Rata-rata tegangan impak
komposisi A dan D masing-masing sebesar 0,481 MPa dan 1,031 MPa. Rata-rata
energi impak yang diserap komposisi A dan D masing-masing sebesar 238,68 Joule
dan 568,55 Joule. Ini menunjukan bahwa terjadi peningkatan sebesar 58,019 %
terhadap energi yang dapat diserap.
Kata Kunci: Bumper beam, komposit busa polimer, serbuk TKKS, Aluminium
Oksida
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The bumper beam is a shield structure made of steel, aluminum, rubber, carbon
fiber or, plastic composite. When low-speed collision occurs, the bumper systems
will absorb the impact shock to prevent or reduce minor physical damage to the
car. The bumper beam system is designed to protect critical components contained
in the front and back of a car during a low-speed collision. The purpose of this
study is to investigate the stress and the impact energy that can be absorbed by the
bumper beam made of polymeric foam material reinforced by Oil Palm Empty Fruit
Bunch (OPEFB) powder with the addition of inorganic powder of aluminum oxide
(Al2O3). This testing is done by testing a low-speed impact with a free fall drop
weight method to observe the ability of the bumper beam to absorb the impact
energy. From the analysis of impact test results, generating an average of the
impact force from composition A and D respectively 288,708 N and 618,586 N. The
average impact stress from composition A and D respectively 0,481MPa and
1,031MPa. The average absorbed impact energy by composition A and D
respectively 238,68 Joule and 568,55 Joule. This shows an increase of 58,019% of
energy that can be absorbed.
Keyword: Bumper beam, polymeric foam composite, Powdered OPEFB, Aluminum
Oxide
ii
Universitas Sumatera Utara
Bumper beam adalah struktur perisai yang dibuat dari baja, aluminium, karet,
karbon fiber ataupun komposit plastik. Saat terjadi tabrakan kecepatan rendah,
sistem bumper menyerap kejutan untuk mencegah atau mengurangi kerusakan fisik
pada mobil. Bumper didesain untuk melindungi komponen penting yang terdapat
pada bagian depan dan belakang sebuah mobil saat terjadi tabrakan kecepatan
rendah. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui besar tegangan dan energi impak
yang mampu diserap oleh bumper beam dari bahan busa polimer diperkuat serbuk
TKKS dengan penambahan serbuk anorganik aluminium oksida (Al2O3). Pengujian
ini dilakukan dengan pengujian impak jatuh bebas kecepatan rendah dengan metode
drop weight untuk melihat kemampuan bumper dalam menyerap energi impak. Dari
hasil analisa uji impak, menghasilkan rata-rata gaya impak komposisi A dan D
masing-masing sebesar 288,708 N dan 618,586 N. Rata-rata tegangan impak
komposisi A dan D masing-masing sebesar 0,481 MPa dan 1,031 MPa. Rata-rata
energi impak yang diserap komposisi A dan D masing-masing sebesar 238,68 Joule
dan 568,55 Joule. Ini menunjukan bahwa terjadi peningkatan sebesar 58,019 %
terhadap energi yang dapat diserap.
Kata Kunci: Bumper beam, komposit busa polimer, serbuk TKKS, Aluminium
Oksida
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The bumper beam is a shield structure made of steel, aluminum, rubber, carbon
fiber or, plastic composite. When low-speed collision occurs, the bumper systems
will absorb the impact shock to prevent or reduce minor physical damage to the
car. The bumper beam system is designed to protect critical components contained
in the front and back of a car during a low-speed collision. The purpose of this
study is to investigate the stress and the impact energy that can be absorbed by the
bumper beam made of polymeric foam material reinforced by Oil Palm Empty Fruit
Bunch (OPEFB) powder with the addition of inorganic powder of aluminum oxide
(Al2O3). This testing is done by testing a low-speed impact with a free fall drop
weight method to observe the ability of the bumper beam to absorb the impact
energy. From the analysis of impact test results, generating an average of the
impact force from composition A and D respectively 288,708 N and 618,586 N. The
average impact stress from composition A and D respectively 0,481MPa and
1,031MPa. The average absorbed impact energy by composition A and D
respectively 238,68 Joule and 568,55 Joule. This shows an increase of 58,019% of
energy that can be absorbed.
Keyword: Bumper beam, polymeric foam composite, Powdered OPEFB, Aluminum
Oxide
ii
Universitas Sumatera Utara