Desain Dan Karakteristik Panel Akustik Dengan Model Multi Lapisan Komposit Sebagai Partisi Peredam Suara
57
LAMPIRAN A
PENGUJIAN FISIS SAMPEL PANEL AKUSTIK
1. Pengujian Densitas Material Akustik
Pengujian ini dilakukan dengan menimbang massa sampel dan
menghitung volume sampel dari hasil pengukuran diameter ketebalan sampel,
selanjutnya nilai densitas dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
Contoh Massa Plywood 0,9 cm, dengan diameter sampel 7,62 cm dan massa
23,15gr maka densitasnya adalah
d = 7,62 cm maka r = 3,81 t = 0,9 cm
V = r2 t
= 3,14 x (3,81 cm)2 x 0,9 cm
= 41,023 cm3
Sehingga dari perhitungan yang sama dapat ditentukan besarnya densitas material
tersebut. Secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 1 berikut :
Tabel 1. Tabel Densitas Material Komposit
Sampel
Massa
sampel
(x 10-3Kg)
Diameter
Tebal
sampel
sampel
-2
(x 10 m) (x 10-2m)
Volume
Kerapatan
sampel
( Kg/ m3)
-6 3
(x 10 m )
Plywood 0,9 cm
23,15
7,62
0,9
41,023
564,3
Busa Polyurethane
2,46
7,62
3,0
136,741
17,9
Komposit Serat A
17,99
7,62
1,5
22,790
789,3
Komposit Serat B
12,08
7,62
1,0
15,194
795,0
Komposit Serat C
6,05
7,62
0,5
7,597
795,7
Komposit Kain 1
39,76
7,62
1,5
22,790
1744,5
Komposit Kain 2
43,58
7,62
1,5
22,790
1912,2
Komposit Kain 3
50,21
7,62
1,5
22,790
2203,1
58
LAMPIRAN B
KONDISI PENGUJIAN AKUSTIK
Tube Type
Microphone Spacing:
Distance to Sample from Mic. B, Pos. 5:
Distance to Source from Mic. A, Pos. 4:
Diameter:
Lower Frequency Limit:
Small
0,02 m
0,035 m
0,57 m
0,029 m
500 Hz
Measurement
Lines
Span
Averages
Zoom
Centre Frequency (Hz):
800
6.4 kHz
150
FALSE
3200,0
Generator
Generator Active
Waveform:
Signal Level:
Pink Filter:
TRUE
Random
1,414 Vrms
Off
Environment
Atmospheric Pressure:
Temperature:
Relative Humidity:
Velocity of Sound:
Density of Air:
Characteristic Impedance of Air:
1013,25 hPa
20,00 °C
80,0 %
343,24 m/s
1,202 kg/m³
412,6 Pa/(m/s)
Options
Signal-to-Noise Ratio below:
Autospectrum (Max-Min) above:
Calibration Factor exceeds:
Calibration Factor exceeds:
Transfer Function Estimate:
10 dB
60 dB
2 dB
2 degrees
H1
59
Perhitungan Matematis Koefisien Absorpsi
Diketahui : Untuk sampel busa polyurethane pada frekuensi 1600 Hz
s (jarak 2 mic.)
= 0,02 m
l (jarak mic dg sampel) = 0,035 m
f (frekuensi)
= 64 Hz
busa polyurethane = 17,9 Kg/m3
Ditanya : koefisien absorpsi ?
Jawab :
α =1– | |
|
|
60
LISTING PROGRAM KOEFISIEN ABSORPSI MATLAB
% koefisien absorpsi dan refleksi metode tabung impedansi
% konstanta:
freq = [];
rho = 1.21;
c = 343;
s = 0.1;
zair = rho*c;
k = (2*pi*freq)/c;
x1 = [];
H12 = 1.00;
% frekuensi (hz)
% densitas udara (kg/m^3)
% kecepatan bunyi di udara 20 C(m/s)
% jarak micropon (m)
% karakteristik impedansi di udara (kg/m^2/s)
% bilangan gelombang (m^-1)
% jarak sampel dengan mikropon1
% Koefisien Refleksi
R = ( H12 - exp(-j.*k.*s) )./(exp(j.*k.*s) - H12).*exp(2.*j.*k.*x1);
% H12 adalah Transfer function Pengukuran antara 2 mikropon
% Koefisien Absorpsi
alpha = 1 - abs(R).^2;
% Surface impedance
Zs = Zair*((1+R)./(1-R));
% Normalized Surface Impedance
Zs_n = ((1+R)./(1-R));
% Plots
figure(1)
plot(freq,alpha,'b','LineWidth',2)
axis([0 1600 0 1])
title('Absorption Coefficient','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)'), ylabel('Absorption Coefficient')
grid on
figure(2)
plot(freq,abs(R),'b','LineWidth',2)
axis([0 1600 0 1])
title('Reflection Coefficient','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)'), ylabel('Reflection Coefficient')
grid on
61
figure(3)
subplot(2,1,1)
plot(freq,real(Zs),'b','LineWidth',2)
xlim([0 1600])
title('Surface Impedance – Real part','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)')
grid on
subplot(2,1,2)
plot(freq,imag(Zs),'b','LineWidth',2)
xlim([0 1600])
title('Surface Impedance – Imaginary part','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)')
grid on
figure(4)
subplot(2,1,1)
plot(freq,real(Zs_n),'b','LineWidth',2)
xlim([0 1600])
title('Surface Impedance Ratio– Real part','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)')
grid on
subplot(2,1,2)
plot(freq,imag(Zs_n),'b','LineWidth',2)
xlim([0 1600])
title('Surface Impedance Ratio – Imaginary part','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)')
grid on
LAMPIRAN B
DATA PENGUJIAN AKUSTIK KOEFISIEN ABSORPSI
TABEL 2. DATA KOEFISIEN ABSORBSI SAMPEL PANEL AKUSTIK
Busa PU
Komposit
Serat Sabut
Kelapa A
Komposit
Serat Sabut
Kelapa B
Komposit
Serat Sabut
Kelapa C
Komposit
Kain Perca
1
Komposit
Kain Perca
2
Komposit
Kain Perca
3
0,18187
0,06414
0,04972
0,094
0,150
0,12289
0,098
0,163
128
0,00683
0,02739
0,012
0,020
0,016
0,00518
0,071
0,035
200
0,0374
0,10049
0,04462
0,040
0,033
0,04973
0,057
0,052
400
0,03678
0,26229
0,06433
0,046
0,049
0,06457
0,065
0,077
600
0,04287
0,47802
0,08385
0,061
0,062
0,09046
0,088
0,126
800
0,05124
0,65827
0,10604
0,073
0,076
0,12282
0,118
0,180
1000
0,05195
0,73687
0,12129
0,078
0,081
0,15748
0,151
0,211
1200
0,05739
0,84992
0,1497
0,090
0,093
0,21192
0,190
0,224
1400
0,06356
0,90235
0,18619
0,108
0,110
0,27949
0,227
0,221
1600
0,07917
0,98658
0,23229
0,124
0,130
0,33817
0,251
0,213
1800
0,0881
0,91891
0,27846
0,151
0,157
0,34952
0,248
0,199
2000
0,10919
0,86307
0,33473
0,182
0,188
0,31764
0,227
0,184
2200
0,13387
0,847
0,39169
0,220
0,225
0,27412
0,201
0,171
2400
0,1531
0,85062
0,45493
0,262
0,263
0,23817
0,179
0,160
Frekuensi
(Hz)
Plywood
64
63
64
Lanjutan Tabel 2
2600
0,17016
0,85388
0,51801
0,417
0,389
0,21361
0,163
0,154
2800
0,17756
0,85204
0,58237
0,481
0,436
0,19979
0,159
0,149
3000
0,17739
0,85176
0,64691
0,551
0,486
0,19522
0,177
0,148
3200
0,17182
0,84299
0,71488
0,628
0,539
0,19839
0,196
0,148
3400
0,16764
0,82364
0,78212
0,713
0,598
0,2203
0,183
0,153
3600
0,16149
0,80831
0,84578
0,803
0,662
0,25289
0,180
0,161
3800
0,15766
0,81495
0,90118
0,886
0,729
0,22964
0,176
0,181
4000
0,15268
0,84059
0,94313
0,953
0,794
0,21651
0,174
0,201
4200
0,14784
0,86863
0,96656
0,992
0,853
0,20733
0,175
0,193
4400
0,14336
0,89664
0,9711
0,998
0,900
0,20009
0,176
0,176
4600
0,1401
0,92279
0,96015
0,952
0,953
0,19539
0,176
0,162
4800
0,13654
0,9413
0,94146
0,929
0,947
0,18775
0,172
0,150
5200
0,15188
0,94359
0,93193
0,914
0,919
0,19083
0,167
0,136
5400
0,18272
0,93387
0,91006
0,898
0,895
0,19583
0,164
0,131
5600
0,23336
0,92405
0,85873
0,874
0,875
0,20081
0,163
0,127
5800
0,28855
0,91884
0,8252
0,851
0,856
0,21021
0,169
0,130
6000
0,31256
0,91768
0,80479
0,832
0,836
0,22241
0,182
0,135
6200
0,27803
0,92045
0,79105
0,094
0,150
0,24344
0,205
0,149
6400
0,24717
0,9242
0,78316
0,020
0,016
0,27472
0,243
0,172
65
TABEL 3. DATA KOEFISIEN ABSORBSI SAMPEL PANEL AKUSTIK
Frekuensi
(Hz)
63
Plywood +
Sabut Kelapa
0,23905
Plywood +
Kain Perca
0,11099
Plywood +
Busa
0,35395
Plywood +
Busa + Kain
0,25967
Plywood +
MCA1 Multilayer
Busa + Serat
Komposit
0,11391
0,53336
125
0,04737
0,05666
0,06554
0,05583
0,10852
0,08622
200
0,14099
0,06729
0,07495
0,15892
0,28156
0,18941
400
0,32196
0,09086
0,23391
0,33836
0,63068
0,42261
600
0,31428
0,14944
0,44993
0,30323
0,62804
0,48073
800
0,26503
0,21379
0,377
0,25118
0,51119
0,46552
1000
0,22221
0,22787
0,26888
0,21485
0,42728
0,43983
1200
0,19579
0,20858
0,21135
0,19517
0,37794
0,4236
1400
0,17313
0,18293
0,17518
0,18289
0,3278
0,40335
1600
0,15947
0,16953
0,1559
0,18792
0,28869
0,39169
1800
0,14471
0,15017
0,13662
0,17876
0,24801
0,37153
2000
0,13395
0,1424
0,12383
0,185
0,21645
0,34181
2200
0,12544
0,13788
0,11507
0,19477
0,19844
0,33745
2400
0,11934
0,13535
0,11158
0,20591
0,1906
0,37414
2600
0,11711
0,13466
0,11089
0,22018
0,18439
0,35484
66
Lanjutan Tabel 3
2800
0,11784
0,13373
0,1136
0,23293
0,18222
0,33929
3000
0,12109
0,13397
0,11995
0,23645
0,1819
0,33009
3200
0,12314
0,13602
0,12623
0,23294
0,17745
0,33208
3400
0,13058
0,14708
0,13397
0,23174
0,17797
0,3407
3600
0,1349
0,15006
0,13726
0,22594
0,17786
0,34487
3800
0,13905
0,13696
0,14206
0,2234
0,17698
0,33908
4000
0,14099
0,13115
0,14535
0,21555
0,17507
0,3319
4200
0,14088
0,12575
0,14718
0,20812
0,17061
0,32484
4400
0,13917
0,12161
0,14675
0,20134
0,16493
0,31263
4600
0,13548
0,11588
0,14627
0,19385
0,15854
0,29662
4800
0,12955
0,10715
0,14212
0,1876
0,15058
0,27697
5200
0,12103
0,09419
0,14032
0,18005
0,1367
0,24072
5400
0,11956
0,08736
0,13842
0,17845
0,12889
0,22345
5600
0,12836
0,08177
0,13772
0,17925
0,12147
0,20667
5800
0,1652
0,07913
0,14414
0,18322
0,11887
0,1889
6000
0,18805
0,07822
0,15223
0,18863
0,11706
0,1703
6200
0,15711
0,08326
0,16694
0,19879
0,12144
0,14686
6400
0,14217
0,09073
0,18497
0,20806
0,13254
0,11416
67
TABEL 4. DATA KOEFISIEN ABSORBSI PANEL AKUSTIK MUlTILAYER KOMPOSIT
Frekuensi
(Hz)
MCA1
MCA2
MCA3
MCB1
MCB2
MCB3
MCC1
MCC2
MCC3
63
0,53336
0,3789
0,10406
0,19531
0,06881
0,128
0,00389
0,26553
0,52018
125
0,08622
0,07047
0,10038
0,02951
0,00487
0,05998
0,05989
0,07056
0,05789
200
0,18941
0,23088
0,26208
0,12046
0,16805
0,13922
0,18583
0,11466
0,17039
400
0,42261
0,47837
0,67598
0,44047
0,32682
0,41701
0,41037
0,35065
0,30688
600
0,48073
0,42068
0,53342
0,43523
0,31791
0,47591
0,41356
0,48268
0,2814
800
0,46552
0,34849
0,41198
0,38914
0,29415
0,38507
0,36401
0,4176
0,24836
1000
0,43983
0,30036
0,34202
0,3481
0,27282
0,31557
0,31138
0,34794
0,21968
1200
0,4236
0,27506
0,29209
0,29606
0,26135
0,27996
0,27012
0,30732
0,20094
1400
0,40335
0,25876
0,25448
0,27216
0,2546
0,26351
0,24337
0,27941
0,18379
1600
0,39169
0,25384
0,23247
0,23589
0,24816
0,25884
0,22045
0,25949
0,17092
1800
0,37153
0,23931
0,21531
0,20148
0,23809
0,25284
0,19821
0,2386
0,15373
2000
0,34181
0,22127
0,19757
0,19687
0,23052
0,24387
0,18065
0,2238
0,14285
2200
0,33745
0,20403
0,17958
0,1923
0,21985
0,23052
0,16909
0,21379
0,13552
2400
0,37414
0,19282
0,16629
0,19022
0,20682
0,21781
0,15983
0,20971
0,12817
2600
0,35484
0,18557
0,15886
0,19089
0,20396
0,2083
0,15473
0,21003
0,12609
68
Lanjutan Tabel 4
2800
0,33929
0,18147
0,15297
0,1941
0,20111
0,19695
0,15255
0,21158
0,12642
3000
0,33009
0,17988
0,15141
0,19872
0,19682
0,18878
0,15496
0,21528
0,12906
3200
0,33208
0,1791
0,15097
0,20309
0,19155
0,1848
0,16278
0,22016
0,13143
3400
0,3407
0,18364
0,15647
0,21264
0,19025
0,18575
0,18783
0,22958
0,13857
3600
0,34487
0,18889
0,16011
0,22163
0,18857
0,18746
0,22901
0,24041
0,14454
3800
0,33908
0,19732
0,1644
0,23388
0,18782
0,19207
0,22505
0,27307
0,15191
4000
0,3319
0,21188
0,16699
0,24853
0,18606
0,20431
0,19365
0,28154
0,16624
4200
0,32484
0,23439
0,17318
0,27255
0,18647
0,23885
0,17588
0,25661
0,19335
4400
0,31263
0,25844
0,19919
0,29049
0,19586
0,27994
0,16362
0,23931
0,19868
4600
0,29662
0,24459
0,31017
0,27964
0,22144
0,24231
0,15473
0,22793
0,17258
4800
0,27697
0,21932
0,22832
0,26822
0,2175
0,22343
0,14506
0,218
0,16095
5200
0,24072
0,1884
0,15981
0,26262
0,15667
0,22735
0,12961
0,20293
0,16942
5400
0,22345
0,17844
0,14677
0,25962
0,1397
0,23352
0,12079
0,19654
0,15698
5600
0,20667
0,17028
0,13854
0,25661
0,12964
0,24071
0,11123
0,19099
0,13173
5800
0,1889
0,16823
0,13833
0,25555
0,12434
0,25321
0,103
0,19157
0,11809
6000
0,1703
0,17085
0,15079
0,25372
0,11703
0,27205
0,09523
0,19533
0,10924
6200
0,14686
0,1829
0,17393
0,2562
0,10974
0,30399
0,08679
0,21135
0,11021
6400
0,11416
0,19333
0,17286
0,25935
0,09815
0,35728
0,08164
0,23671
0,11808
69
LAMPIRAN C
DATA PENGUJIAN MEKANIS PANEL AKUSTIK
Tabel 5. Pengujian Kuat Tekan Variasi Ketebalan Panel Akustik
Sampel
Panel
Akustik
MCC1
MCB1
MCA1
Load (Kg.f)
Sroke
d (x10-2
m)
A (x10-4m2)
Faktor
Konversi
F (N)
(MPa)
30,09
124,09
76,2
4558,055
98,1
2951,829
0,647607
29,55
124,48
76,2
4558,055
98,1
2898,855
0,635985
31,16
124,2
76,2
4558,055
98,1
3056,796
0,670636
36,35
124,21
76,2
4558,055
98,1
3565,935
0,782337
35,71
124,16
76,2
4558,055
98,1
3503,151
0,768563
39,31
124,29
76,2
4558,055
98,1
3856,311
0,846043
41,59
124,21
76,2
4558,055
98,1
4079,979
0,895114
40,31
124,21
76,2
4558,055
98,1
3954,411
0,867565
40,71
124,28
76,2
4558,055
98,1
3993,651
0,876174
*1 N/m2= 1 Pa
rata-rata
(MPa)
0,651
0,798
0,879
70
Tabel 6. Pengujian Kuat Tekan dengan Variasi Penambahan % Limbah Kain Perca
Sampel
Panel
Akustik
MCA1
MCA2
MCA3
*1 N/m2= 1 Pa
Load
(Kg.f)
Sroke
d
(x10-3 m)
A
(x10-6 m2)
Faktor
Konversi
F (N)
41,59
124,21
76,2
4558,055
98,1
4079,979
0,895114
40,31
124,21
76,2
4558,055
98,1
3954,411
0,867565
40,71
124,28
76,2
4558,055
98,1
3993,651
0,876174
44,69
124,21
76,2
4558,055
98,1
4384,089
0,961833
45,81
124,21
76,2
4558,055
98,1
4493,961
0,985938
45,25
124,38
76,2
4558,055
98,1
4439,025
0,973886
65.15
124.05
76.2
4558.0554
98,1
6391.215
1,40218
64.45
124.12
76.2
4558.0554
98,1
6322.545
1,387115
65.93
124.28
76.2
4558.0554
98,1
6467.733
1,418968
(MPa)
rata-rata
(MPa)
0,879
0, 974
1,402
71
Pengujian Impak
Pengujian impak ini dilakukan untuk material komposit satu lapisan saja, yaitu komposit serat sabut kelapa dan komposit
limbah kain perca. Pengujian Nilai Impak material dihitung dengan menghitung luas penampang sampel, sampel uji impak ini
berbentuk balok dengan dimensi 1,0 x10-1 m x 1,5 x10-2 m x 1,0x10-2 m persamaan :
TABEL 7 PENGUJIAN IMPAK MATERIAL KOMPOSIT
Material
Energi (Joule)
A (m2)
0,21
0,0015
140
0,36
0,0015
240
0,30
0,0015
200
0,27
0,0015
180
Komposit
Serat Sabut Kelapa
Komposit
Limbah Kain Perca 1
Komposit
Limbah Kain Perca 2
Komposit
Limbah Kain Perca 2
72
LAMPIRAN D
GAMBAR SAMPEL PENELITIAN DAN ALAT PENGUJIANNYA
(a)
(b)
(c)
Material Komposit Limbah Kain Perca (a) Kain Perca , (b) Campuran
Semen Putih, Lem PVAc dan Air, (c) Komposit Limbah Kain Perca
(d)
(e)
(f)
Material Komposit Serat Sabut Kelapa (d) Serat Sabut Kelapa,
(e) Lem Putih PVAc, (f) Komposit Serat Sabut Kelapa
(g)
(h)
Material Multi Komposit dan Perekat (g) Plywood, Busa Poliuretan,
Komposit Serat Sabut Kelapa, Komposit Kain Perca (h) Lem Adhesive FOX
73
(i)
(j)
Konfigurasi Material Multilayer (i) Konfigurasi 2 Lapisan Komposit
(j) Konfigurasi 3 Lapisan Komposit
(k)
(l)
Panel Akustik (k) Panel Akustik Multilayer Komposit 4 Lapisan, (l) Panel
Multilayer Variasi Ketebalan Serat Sabut Kelapa
Seperangkat Alat Uji Akustik Brüel & Kjær Two Microphones
Impedance Tube (Lab.Akustik FMIPA UNS Surakarta)
74
Alat Uji Kuat Tekan
(Universal Testing Machine)
di Lab.Penelitian FMIPA USU
Alat Uji Impak
di Lab.Penelitian FMIPA USU
LAMPIRAN A
PENGUJIAN FISIS SAMPEL PANEL AKUSTIK
1. Pengujian Densitas Material Akustik
Pengujian ini dilakukan dengan menimbang massa sampel dan
menghitung volume sampel dari hasil pengukuran diameter ketebalan sampel,
selanjutnya nilai densitas dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
Contoh Massa Plywood 0,9 cm, dengan diameter sampel 7,62 cm dan massa
23,15gr maka densitasnya adalah
d = 7,62 cm maka r = 3,81 t = 0,9 cm
V = r2 t
= 3,14 x (3,81 cm)2 x 0,9 cm
= 41,023 cm3
Sehingga dari perhitungan yang sama dapat ditentukan besarnya densitas material
tersebut. Secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 1 berikut :
Tabel 1. Tabel Densitas Material Komposit
Sampel
Massa
sampel
(x 10-3Kg)
Diameter
Tebal
sampel
sampel
-2
(x 10 m) (x 10-2m)
Volume
Kerapatan
sampel
( Kg/ m3)
-6 3
(x 10 m )
Plywood 0,9 cm
23,15
7,62
0,9
41,023
564,3
Busa Polyurethane
2,46
7,62
3,0
136,741
17,9
Komposit Serat A
17,99
7,62
1,5
22,790
789,3
Komposit Serat B
12,08
7,62
1,0
15,194
795,0
Komposit Serat C
6,05
7,62
0,5
7,597
795,7
Komposit Kain 1
39,76
7,62
1,5
22,790
1744,5
Komposit Kain 2
43,58
7,62
1,5
22,790
1912,2
Komposit Kain 3
50,21
7,62
1,5
22,790
2203,1
58
LAMPIRAN B
KONDISI PENGUJIAN AKUSTIK
Tube Type
Microphone Spacing:
Distance to Sample from Mic. B, Pos. 5:
Distance to Source from Mic. A, Pos. 4:
Diameter:
Lower Frequency Limit:
Small
0,02 m
0,035 m
0,57 m
0,029 m
500 Hz
Measurement
Lines
Span
Averages
Zoom
Centre Frequency (Hz):
800
6.4 kHz
150
FALSE
3200,0
Generator
Generator Active
Waveform:
Signal Level:
Pink Filter:
TRUE
Random
1,414 Vrms
Off
Environment
Atmospheric Pressure:
Temperature:
Relative Humidity:
Velocity of Sound:
Density of Air:
Characteristic Impedance of Air:
1013,25 hPa
20,00 °C
80,0 %
343,24 m/s
1,202 kg/m³
412,6 Pa/(m/s)
Options
Signal-to-Noise Ratio below:
Autospectrum (Max-Min) above:
Calibration Factor exceeds:
Calibration Factor exceeds:
Transfer Function Estimate:
10 dB
60 dB
2 dB
2 degrees
H1
59
Perhitungan Matematis Koefisien Absorpsi
Diketahui : Untuk sampel busa polyurethane pada frekuensi 1600 Hz
s (jarak 2 mic.)
= 0,02 m
l (jarak mic dg sampel) = 0,035 m
f (frekuensi)
= 64 Hz
busa polyurethane = 17,9 Kg/m3
Ditanya : koefisien absorpsi ?
Jawab :
α =1– | |
|
|
60
LISTING PROGRAM KOEFISIEN ABSORPSI MATLAB
% koefisien absorpsi dan refleksi metode tabung impedansi
% konstanta:
freq = [];
rho = 1.21;
c = 343;
s = 0.1;
zair = rho*c;
k = (2*pi*freq)/c;
x1 = [];
H12 = 1.00;
% frekuensi (hz)
% densitas udara (kg/m^3)
% kecepatan bunyi di udara 20 C(m/s)
% jarak micropon (m)
% karakteristik impedansi di udara (kg/m^2/s)
% bilangan gelombang (m^-1)
% jarak sampel dengan mikropon1
% Koefisien Refleksi
R = ( H12 - exp(-j.*k.*s) )./(exp(j.*k.*s) - H12).*exp(2.*j.*k.*x1);
% H12 adalah Transfer function Pengukuran antara 2 mikropon
% Koefisien Absorpsi
alpha = 1 - abs(R).^2;
% Surface impedance
Zs = Zair*((1+R)./(1-R));
% Normalized Surface Impedance
Zs_n = ((1+R)./(1-R));
% Plots
figure(1)
plot(freq,alpha,'b','LineWidth',2)
axis([0 1600 0 1])
title('Absorption Coefficient','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)'), ylabel('Absorption Coefficient')
grid on
figure(2)
plot(freq,abs(R),'b','LineWidth',2)
axis([0 1600 0 1])
title('Reflection Coefficient','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)'), ylabel('Reflection Coefficient')
grid on
61
figure(3)
subplot(2,1,1)
plot(freq,real(Zs),'b','LineWidth',2)
xlim([0 1600])
title('Surface Impedance – Real part','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)')
grid on
subplot(2,1,2)
plot(freq,imag(Zs),'b','LineWidth',2)
xlim([0 1600])
title('Surface Impedance – Imaginary part','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)')
grid on
figure(4)
subplot(2,1,1)
plot(freq,real(Zs_n),'b','LineWidth',2)
xlim([0 1600])
title('Surface Impedance Ratio– Real part','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)')
grid on
subplot(2,1,2)
plot(freq,imag(Zs_n),'b','LineWidth',2)
xlim([0 1600])
title('Surface Impedance Ratio – Imaginary part','FontSize',12)
xlabel('Frequency (Hz)')
grid on
LAMPIRAN B
DATA PENGUJIAN AKUSTIK KOEFISIEN ABSORPSI
TABEL 2. DATA KOEFISIEN ABSORBSI SAMPEL PANEL AKUSTIK
Busa PU
Komposit
Serat Sabut
Kelapa A
Komposit
Serat Sabut
Kelapa B
Komposit
Serat Sabut
Kelapa C
Komposit
Kain Perca
1
Komposit
Kain Perca
2
Komposit
Kain Perca
3
0,18187
0,06414
0,04972
0,094
0,150
0,12289
0,098
0,163
128
0,00683
0,02739
0,012
0,020
0,016
0,00518
0,071
0,035
200
0,0374
0,10049
0,04462
0,040
0,033
0,04973
0,057
0,052
400
0,03678
0,26229
0,06433
0,046
0,049
0,06457
0,065
0,077
600
0,04287
0,47802
0,08385
0,061
0,062
0,09046
0,088
0,126
800
0,05124
0,65827
0,10604
0,073
0,076
0,12282
0,118
0,180
1000
0,05195
0,73687
0,12129
0,078
0,081
0,15748
0,151
0,211
1200
0,05739
0,84992
0,1497
0,090
0,093
0,21192
0,190
0,224
1400
0,06356
0,90235
0,18619
0,108
0,110
0,27949
0,227
0,221
1600
0,07917
0,98658
0,23229
0,124
0,130
0,33817
0,251
0,213
1800
0,0881
0,91891
0,27846
0,151
0,157
0,34952
0,248
0,199
2000
0,10919
0,86307
0,33473
0,182
0,188
0,31764
0,227
0,184
2200
0,13387
0,847
0,39169
0,220
0,225
0,27412
0,201
0,171
2400
0,1531
0,85062
0,45493
0,262
0,263
0,23817
0,179
0,160
Frekuensi
(Hz)
Plywood
64
63
64
Lanjutan Tabel 2
2600
0,17016
0,85388
0,51801
0,417
0,389
0,21361
0,163
0,154
2800
0,17756
0,85204
0,58237
0,481
0,436
0,19979
0,159
0,149
3000
0,17739
0,85176
0,64691
0,551
0,486
0,19522
0,177
0,148
3200
0,17182
0,84299
0,71488
0,628
0,539
0,19839
0,196
0,148
3400
0,16764
0,82364
0,78212
0,713
0,598
0,2203
0,183
0,153
3600
0,16149
0,80831
0,84578
0,803
0,662
0,25289
0,180
0,161
3800
0,15766
0,81495
0,90118
0,886
0,729
0,22964
0,176
0,181
4000
0,15268
0,84059
0,94313
0,953
0,794
0,21651
0,174
0,201
4200
0,14784
0,86863
0,96656
0,992
0,853
0,20733
0,175
0,193
4400
0,14336
0,89664
0,9711
0,998
0,900
0,20009
0,176
0,176
4600
0,1401
0,92279
0,96015
0,952
0,953
0,19539
0,176
0,162
4800
0,13654
0,9413
0,94146
0,929
0,947
0,18775
0,172
0,150
5200
0,15188
0,94359
0,93193
0,914
0,919
0,19083
0,167
0,136
5400
0,18272
0,93387
0,91006
0,898
0,895
0,19583
0,164
0,131
5600
0,23336
0,92405
0,85873
0,874
0,875
0,20081
0,163
0,127
5800
0,28855
0,91884
0,8252
0,851
0,856
0,21021
0,169
0,130
6000
0,31256
0,91768
0,80479
0,832
0,836
0,22241
0,182
0,135
6200
0,27803
0,92045
0,79105
0,094
0,150
0,24344
0,205
0,149
6400
0,24717
0,9242
0,78316
0,020
0,016
0,27472
0,243
0,172
65
TABEL 3. DATA KOEFISIEN ABSORBSI SAMPEL PANEL AKUSTIK
Frekuensi
(Hz)
63
Plywood +
Sabut Kelapa
0,23905
Plywood +
Kain Perca
0,11099
Plywood +
Busa
0,35395
Plywood +
Busa + Kain
0,25967
Plywood +
MCA1 Multilayer
Busa + Serat
Komposit
0,11391
0,53336
125
0,04737
0,05666
0,06554
0,05583
0,10852
0,08622
200
0,14099
0,06729
0,07495
0,15892
0,28156
0,18941
400
0,32196
0,09086
0,23391
0,33836
0,63068
0,42261
600
0,31428
0,14944
0,44993
0,30323
0,62804
0,48073
800
0,26503
0,21379
0,377
0,25118
0,51119
0,46552
1000
0,22221
0,22787
0,26888
0,21485
0,42728
0,43983
1200
0,19579
0,20858
0,21135
0,19517
0,37794
0,4236
1400
0,17313
0,18293
0,17518
0,18289
0,3278
0,40335
1600
0,15947
0,16953
0,1559
0,18792
0,28869
0,39169
1800
0,14471
0,15017
0,13662
0,17876
0,24801
0,37153
2000
0,13395
0,1424
0,12383
0,185
0,21645
0,34181
2200
0,12544
0,13788
0,11507
0,19477
0,19844
0,33745
2400
0,11934
0,13535
0,11158
0,20591
0,1906
0,37414
2600
0,11711
0,13466
0,11089
0,22018
0,18439
0,35484
66
Lanjutan Tabel 3
2800
0,11784
0,13373
0,1136
0,23293
0,18222
0,33929
3000
0,12109
0,13397
0,11995
0,23645
0,1819
0,33009
3200
0,12314
0,13602
0,12623
0,23294
0,17745
0,33208
3400
0,13058
0,14708
0,13397
0,23174
0,17797
0,3407
3600
0,1349
0,15006
0,13726
0,22594
0,17786
0,34487
3800
0,13905
0,13696
0,14206
0,2234
0,17698
0,33908
4000
0,14099
0,13115
0,14535
0,21555
0,17507
0,3319
4200
0,14088
0,12575
0,14718
0,20812
0,17061
0,32484
4400
0,13917
0,12161
0,14675
0,20134
0,16493
0,31263
4600
0,13548
0,11588
0,14627
0,19385
0,15854
0,29662
4800
0,12955
0,10715
0,14212
0,1876
0,15058
0,27697
5200
0,12103
0,09419
0,14032
0,18005
0,1367
0,24072
5400
0,11956
0,08736
0,13842
0,17845
0,12889
0,22345
5600
0,12836
0,08177
0,13772
0,17925
0,12147
0,20667
5800
0,1652
0,07913
0,14414
0,18322
0,11887
0,1889
6000
0,18805
0,07822
0,15223
0,18863
0,11706
0,1703
6200
0,15711
0,08326
0,16694
0,19879
0,12144
0,14686
6400
0,14217
0,09073
0,18497
0,20806
0,13254
0,11416
67
TABEL 4. DATA KOEFISIEN ABSORBSI PANEL AKUSTIK MUlTILAYER KOMPOSIT
Frekuensi
(Hz)
MCA1
MCA2
MCA3
MCB1
MCB2
MCB3
MCC1
MCC2
MCC3
63
0,53336
0,3789
0,10406
0,19531
0,06881
0,128
0,00389
0,26553
0,52018
125
0,08622
0,07047
0,10038
0,02951
0,00487
0,05998
0,05989
0,07056
0,05789
200
0,18941
0,23088
0,26208
0,12046
0,16805
0,13922
0,18583
0,11466
0,17039
400
0,42261
0,47837
0,67598
0,44047
0,32682
0,41701
0,41037
0,35065
0,30688
600
0,48073
0,42068
0,53342
0,43523
0,31791
0,47591
0,41356
0,48268
0,2814
800
0,46552
0,34849
0,41198
0,38914
0,29415
0,38507
0,36401
0,4176
0,24836
1000
0,43983
0,30036
0,34202
0,3481
0,27282
0,31557
0,31138
0,34794
0,21968
1200
0,4236
0,27506
0,29209
0,29606
0,26135
0,27996
0,27012
0,30732
0,20094
1400
0,40335
0,25876
0,25448
0,27216
0,2546
0,26351
0,24337
0,27941
0,18379
1600
0,39169
0,25384
0,23247
0,23589
0,24816
0,25884
0,22045
0,25949
0,17092
1800
0,37153
0,23931
0,21531
0,20148
0,23809
0,25284
0,19821
0,2386
0,15373
2000
0,34181
0,22127
0,19757
0,19687
0,23052
0,24387
0,18065
0,2238
0,14285
2200
0,33745
0,20403
0,17958
0,1923
0,21985
0,23052
0,16909
0,21379
0,13552
2400
0,37414
0,19282
0,16629
0,19022
0,20682
0,21781
0,15983
0,20971
0,12817
2600
0,35484
0,18557
0,15886
0,19089
0,20396
0,2083
0,15473
0,21003
0,12609
68
Lanjutan Tabel 4
2800
0,33929
0,18147
0,15297
0,1941
0,20111
0,19695
0,15255
0,21158
0,12642
3000
0,33009
0,17988
0,15141
0,19872
0,19682
0,18878
0,15496
0,21528
0,12906
3200
0,33208
0,1791
0,15097
0,20309
0,19155
0,1848
0,16278
0,22016
0,13143
3400
0,3407
0,18364
0,15647
0,21264
0,19025
0,18575
0,18783
0,22958
0,13857
3600
0,34487
0,18889
0,16011
0,22163
0,18857
0,18746
0,22901
0,24041
0,14454
3800
0,33908
0,19732
0,1644
0,23388
0,18782
0,19207
0,22505
0,27307
0,15191
4000
0,3319
0,21188
0,16699
0,24853
0,18606
0,20431
0,19365
0,28154
0,16624
4200
0,32484
0,23439
0,17318
0,27255
0,18647
0,23885
0,17588
0,25661
0,19335
4400
0,31263
0,25844
0,19919
0,29049
0,19586
0,27994
0,16362
0,23931
0,19868
4600
0,29662
0,24459
0,31017
0,27964
0,22144
0,24231
0,15473
0,22793
0,17258
4800
0,27697
0,21932
0,22832
0,26822
0,2175
0,22343
0,14506
0,218
0,16095
5200
0,24072
0,1884
0,15981
0,26262
0,15667
0,22735
0,12961
0,20293
0,16942
5400
0,22345
0,17844
0,14677
0,25962
0,1397
0,23352
0,12079
0,19654
0,15698
5600
0,20667
0,17028
0,13854
0,25661
0,12964
0,24071
0,11123
0,19099
0,13173
5800
0,1889
0,16823
0,13833
0,25555
0,12434
0,25321
0,103
0,19157
0,11809
6000
0,1703
0,17085
0,15079
0,25372
0,11703
0,27205
0,09523
0,19533
0,10924
6200
0,14686
0,1829
0,17393
0,2562
0,10974
0,30399
0,08679
0,21135
0,11021
6400
0,11416
0,19333
0,17286
0,25935
0,09815
0,35728
0,08164
0,23671
0,11808
69
LAMPIRAN C
DATA PENGUJIAN MEKANIS PANEL AKUSTIK
Tabel 5. Pengujian Kuat Tekan Variasi Ketebalan Panel Akustik
Sampel
Panel
Akustik
MCC1
MCB1
MCA1
Load (Kg.f)
Sroke
d (x10-2
m)
A (x10-4m2)
Faktor
Konversi
F (N)
(MPa)
30,09
124,09
76,2
4558,055
98,1
2951,829
0,647607
29,55
124,48
76,2
4558,055
98,1
2898,855
0,635985
31,16
124,2
76,2
4558,055
98,1
3056,796
0,670636
36,35
124,21
76,2
4558,055
98,1
3565,935
0,782337
35,71
124,16
76,2
4558,055
98,1
3503,151
0,768563
39,31
124,29
76,2
4558,055
98,1
3856,311
0,846043
41,59
124,21
76,2
4558,055
98,1
4079,979
0,895114
40,31
124,21
76,2
4558,055
98,1
3954,411
0,867565
40,71
124,28
76,2
4558,055
98,1
3993,651
0,876174
*1 N/m2= 1 Pa
rata-rata
(MPa)
0,651
0,798
0,879
70
Tabel 6. Pengujian Kuat Tekan dengan Variasi Penambahan % Limbah Kain Perca
Sampel
Panel
Akustik
MCA1
MCA2
MCA3
*1 N/m2= 1 Pa
Load
(Kg.f)
Sroke
d
(x10-3 m)
A
(x10-6 m2)
Faktor
Konversi
F (N)
41,59
124,21
76,2
4558,055
98,1
4079,979
0,895114
40,31
124,21
76,2
4558,055
98,1
3954,411
0,867565
40,71
124,28
76,2
4558,055
98,1
3993,651
0,876174
44,69
124,21
76,2
4558,055
98,1
4384,089
0,961833
45,81
124,21
76,2
4558,055
98,1
4493,961
0,985938
45,25
124,38
76,2
4558,055
98,1
4439,025
0,973886
65.15
124.05
76.2
4558.0554
98,1
6391.215
1,40218
64.45
124.12
76.2
4558.0554
98,1
6322.545
1,387115
65.93
124.28
76.2
4558.0554
98,1
6467.733
1,418968
(MPa)
rata-rata
(MPa)
0,879
0, 974
1,402
71
Pengujian Impak
Pengujian impak ini dilakukan untuk material komposit satu lapisan saja, yaitu komposit serat sabut kelapa dan komposit
limbah kain perca. Pengujian Nilai Impak material dihitung dengan menghitung luas penampang sampel, sampel uji impak ini
berbentuk balok dengan dimensi 1,0 x10-1 m x 1,5 x10-2 m x 1,0x10-2 m persamaan :
TABEL 7 PENGUJIAN IMPAK MATERIAL KOMPOSIT
Material
Energi (Joule)
A (m2)
0,21
0,0015
140
0,36
0,0015
240
0,30
0,0015
200
0,27
0,0015
180
Komposit
Serat Sabut Kelapa
Komposit
Limbah Kain Perca 1
Komposit
Limbah Kain Perca 2
Komposit
Limbah Kain Perca 2
72
LAMPIRAN D
GAMBAR SAMPEL PENELITIAN DAN ALAT PENGUJIANNYA
(a)
(b)
(c)
Material Komposit Limbah Kain Perca (a) Kain Perca , (b) Campuran
Semen Putih, Lem PVAc dan Air, (c) Komposit Limbah Kain Perca
(d)
(e)
(f)
Material Komposit Serat Sabut Kelapa (d) Serat Sabut Kelapa,
(e) Lem Putih PVAc, (f) Komposit Serat Sabut Kelapa
(g)
(h)
Material Multi Komposit dan Perekat (g) Plywood, Busa Poliuretan,
Komposit Serat Sabut Kelapa, Komposit Kain Perca (h) Lem Adhesive FOX
73
(i)
(j)
Konfigurasi Material Multilayer (i) Konfigurasi 2 Lapisan Komposit
(j) Konfigurasi 3 Lapisan Komposit
(k)
(l)
Panel Akustik (k) Panel Akustik Multilayer Komposit 4 Lapisan, (l) Panel
Multilayer Variasi Ketebalan Serat Sabut Kelapa
Seperangkat Alat Uji Akustik Brüel & Kjær Two Microphones
Impedance Tube (Lab.Akustik FMIPA UNS Surakarta)
74
Alat Uji Kuat Tekan
(Universal Testing Machine)
di Lab.Penelitian FMIPA USU
Alat Uji Impak
di Lab.Penelitian FMIPA USU