Studi Eksperimental Dan Analisa Respon Mekanik Helmet Sepeda Dari Bahan Komposit Busa Polimer Diperkuat Serat Tkks Akibat Beban Impak Jatuh Bebas

Abstrak

Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan tegangan, regangan danenergi
impak yang mampu diserap oleh helmet sepeda dari bahan polimerik foam busa
komposit. Pengujian impak jatuh bebas dilakukan dengan menggunakan alat uji
jatuh bebas multiguna. Helmet yang diuji diletakkan pada tes rig yang dapat diatur
ketinggian jatuhnya. Perhitungan waktu impak, maka pada alat uji dilengkapi
dengan 8 buah sensor proximity jenis induktif. Helmet akan jatuh dan menabrak
dudukan alas uji yang disebut dengan anvil. Gaya yang dihasilkan akan diukur
dengan menggunakan alat sensor pengukuran beban yang disebut dengan load cell
yang diletakkan di bawah anvil. Data akan dipindahkan dari load cell ke suatu
sistem data akusisi yang berfungsi untuk merubah sinyal analog ke bentuk sinyal
digital.Data akan disimpan pada PC sebagai gaya (N) dan waktu (t).Hasil uji
impak dengan cara eksperimental untuk helmet bahan polimerik foam busa
komposit diperkuat serat TKKS, uji impak pada sisi samping dengan ketinggian
impaktor 1 m diperoleh besar gaya rata-rata 275,33 N. Dan Sisi belakang 239,33
N. dan besar tegangan rata-rata yang terjadi pada sisi samping adalah 1,029Mpa.
Pada sisi belakang adalah 0,684Mpa. Tegangan yang terjadi ini menyebabkan
helmet sepeda pecah yang berarti telah mencapai dan melewati titik break point.

Kata Kunci: impak jatuh bebas, komposit PF, metode cetak tuang.

iii
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

This research is for identified the stress, strain and energy impact than can be
absorbed by the polymeric foam bike helm. The free-fall impact test is tested by
using multifunction free-fall tester. The Helm is placed in the test rig which height
can be adjusted. To identify the impact time that occur in the test, tester is using 8
inductive proximity sensors. Helm will fall and crash the anvil. The force exerted
will be measured by the load cell that under the anvil. The analog signal data will
be transferred from the load cell to the data acquisition system to be converted as
the digital signal. The data will be stored in a PC as a table of Force (N) and time
(s). The experimental test result for the impact that occur on the oil palm empty
bunch fiber reinforced polymeric foam bike helm at the impact Test height of 1m
is 275,33N for the impact on the side and 239,33 N for the impact on the back.
The average stress that occur on the side is 1,029 MPa and on the back is 0,684
MPa. This stress that occur in helm is a factor that make the bike helm crush
which is mean it already reach or passed the ultimate point.

Keyword : Free-fall impact, PF composite, print casting methods.

iv
Universitas Sumatera Utara