Analisa Kekuatan Impak Helm Sepeda Motor SNI Akibat Pemberian Beban Impak Jatuh Bebas dan Simulasi Dengan Menggunakan Software Ansys Workbench V 12.1
ABSTRAK
Tujuan penelitian ini ialah untuk mendapatkan tegangan, regangan dan juga
energi potensial yang mampu diserap oleh helm standar SNI tersebut. Pengujian
impak jatuh bebas dilakukan dengan menggunakan alat uji jatuh bebas multiguna.
Helm yang diuji diletakkan pada test rig yang dapat diatur ketinggian jatuhnya.
Untuk mengetahui waktu impak, maka pada alat uji dilengkapi dengan 8 buah
sensor proximity jenis induktif. Helm akan jatuh dan menabrak dudukan alas uji
yang disebut dengan istilah anvil. Gaya yang dihasilkan akan diukur dengan
menggunakan alat sensor pengukuran beban yang disebut dengan loadcell yang
diletakkan dibawah anvil. Data akan dipindahkan dari load cell ke suatu sistim
data akusisi yang berfungsi untuk merubah bentuk sinyal analog ke bentuk sinyal
digital. Akhirnya data akan disimpan dalam PC sebagai gaya (N) dan waktu (ms).
Setelah itu dilakukan simulasi dengan menggunakan software ansys dengan cara
mendesign model menyerupai bentuk spesimen aslinya, dan memberikan
perlakuan yang sama sesuai dengan pengujian secara eskperimental. Dari hasil
pengujian dengan cara eksperimental didapat tegangan maksimum dengan
menggunakan anvil plat datar 3,677 MPa pada sisi atas dan 4,251 MPa pada sisi
samping helm. Untuk pengujian dengan cara simulasi tegangan maksimum yang
didapat sebesar 3,534 MPa pada sisi atas dan 3,946 MPa pada sisi samping helm.
Sedangkan tegangan yang diterima helm dengan menggunakan anvil peluru,
besarnya tegangan yang diterima helm melalui pengujian secara eksperimental
sebesar 8,267 MPa untuk sisi atas dan sisi samping helm. Untuk pengujian dengan
cara simulasi diperoleh tegangan maskimum sebesar 8,259 MPa dan 9,287 MPa
untuk sisi atas dan sisi samping helm. Tegangan maksimum yang diterima helm
dengan menggunakan anvil jenis setengah lingkaran diperoleh tegangan sebesar
4,078 MPa dan 3,331 MPa untuk sisi atas dan sisi samping helm dengan cara
eksperimental. Sedangkan dengan cara simulasi diperoleh tegangan maksimum
sebesar 4,218 MPa untuk sisi atas dan 3,474 MPa untuk sisi samping helm.
Kata Kunci: helm standar SNI, alat uji jatuh bebas, Ansys V12.1, tegangan impak
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The purpose of this study was to obtain stress, strain and potential energy that
can be absorbed by the SNI standard helmet. Free fall impact test is done using a
multipurpose test equipment free fall. Helmets are tested is placed on the test rig
can be set altitude fall. To determine the impact of time, then the tester is
equipped with 8 pieces of type inductive proximity sensors. Helm will fall and hit
the seat pad test called the anvil. The force generated will be measured using a
device called a load sensor measures the loadcell placed under the anvil. Data
will be transferred from the load cell to a system data acquisition that works to
change the form of an analog signal into digital signal form. Finally, the data will
be stored in a PC as force (N) and time (ms). After that is done simulation using
ANSYS software by designing a model resembling the original specimen, and
provide equal treatment in accordance with the testing experimental. From the
experimental results obtained by testing the maximum stress by using anvil flat
plate on the top 3.677 MPa and 4.251 MPa at the side of the helmet. For testing
by simulating the maximum voltage obtained at 3.534 MPa to 3.946 MPa the top
and side of the helmet on. While the voltage received by using anvil bullet helmet,
helmet magnitude of the voltage received through experimental testing at 8.267
MPa for the top and side of the helmet. To test the voltage obtained by simulation
maskimum at 8.259 MPa and 9.287 MPa for the top and side of the helmet.
Maximum voltage received the helmet by using anvil type semicircle obtained
voltage of 4.078 MPa and 3.331 MPa for the top and side of the helmet by
experimental means. While the simulation is obtained by the maximum voltage of
4.218 MPa to 3.474 MPa and the upper side to side of the helmet.
Keywords: SNI standard helmet, tool-free drop test, Ansys V12.1, impact stress
KATA PENGANTAR
Universitas Sumatera Utara
Tujuan penelitian ini ialah untuk mendapatkan tegangan, regangan dan juga
energi potensial yang mampu diserap oleh helm standar SNI tersebut. Pengujian
impak jatuh bebas dilakukan dengan menggunakan alat uji jatuh bebas multiguna.
Helm yang diuji diletakkan pada test rig yang dapat diatur ketinggian jatuhnya.
Untuk mengetahui waktu impak, maka pada alat uji dilengkapi dengan 8 buah
sensor proximity jenis induktif. Helm akan jatuh dan menabrak dudukan alas uji
yang disebut dengan istilah anvil. Gaya yang dihasilkan akan diukur dengan
menggunakan alat sensor pengukuran beban yang disebut dengan loadcell yang
diletakkan dibawah anvil. Data akan dipindahkan dari load cell ke suatu sistim
data akusisi yang berfungsi untuk merubah bentuk sinyal analog ke bentuk sinyal
digital. Akhirnya data akan disimpan dalam PC sebagai gaya (N) dan waktu (ms).
Setelah itu dilakukan simulasi dengan menggunakan software ansys dengan cara
mendesign model menyerupai bentuk spesimen aslinya, dan memberikan
perlakuan yang sama sesuai dengan pengujian secara eskperimental. Dari hasil
pengujian dengan cara eksperimental didapat tegangan maksimum dengan
menggunakan anvil plat datar 3,677 MPa pada sisi atas dan 4,251 MPa pada sisi
samping helm. Untuk pengujian dengan cara simulasi tegangan maksimum yang
didapat sebesar 3,534 MPa pada sisi atas dan 3,946 MPa pada sisi samping helm.
Sedangkan tegangan yang diterima helm dengan menggunakan anvil peluru,
besarnya tegangan yang diterima helm melalui pengujian secara eksperimental
sebesar 8,267 MPa untuk sisi atas dan sisi samping helm. Untuk pengujian dengan
cara simulasi diperoleh tegangan maskimum sebesar 8,259 MPa dan 9,287 MPa
untuk sisi atas dan sisi samping helm. Tegangan maksimum yang diterima helm
dengan menggunakan anvil jenis setengah lingkaran diperoleh tegangan sebesar
4,078 MPa dan 3,331 MPa untuk sisi atas dan sisi samping helm dengan cara
eksperimental. Sedangkan dengan cara simulasi diperoleh tegangan maksimum
sebesar 4,218 MPa untuk sisi atas dan 3,474 MPa untuk sisi samping helm.
Kata Kunci: helm standar SNI, alat uji jatuh bebas, Ansys V12.1, tegangan impak
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The purpose of this study was to obtain stress, strain and potential energy that
can be absorbed by the SNI standard helmet. Free fall impact test is done using a
multipurpose test equipment free fall. Helmets are tested is placed on the test rig
can be set altitude fall. To determine the impact of time, then the tester is
equipped with 8 pieces of type inductive proximity sensors. Helm will fall and hit
the seat pad test called the anvil. The force generated will be measured using a
device called a load sensor measures the loadcell placed under the anvil. Data
will be transferred from the load cell to a system data acquisition that works to
change the form of an analog signal into digital signal form. Finally, the data will
be stored in a PC as force (N) and time (ms). After that is done simulation using
ANSYS software by designing a model resembling the original specimen, and
provide equal treatment in accordance with the testing experimental. From the
experimental results obtained by testing the maximum stress by using anvil flat
plate on the top 3.677 MPa and 4.251 MPa at the side of the helmet. For testing
by simulating the maximum voltage obtained at 3.534 MPa to 3.946 MPa the top
and side of the helmet on. While the voltage received by using anvil bullet helmet,
helmet magnitude of the voltage received through experimental testing at 8.267
MPa for the top and side of the helmet. To test the voltage obtained by simulation
maskimum at 8.259 MPa and 9.287 MPa for the top and side of the helmet.
Maximum voltage received the helmet by using anvil type semicircle obtained
voltage of 4.078 MPa and 3.331 MPa for the top and side of the helmet by
experimental means. While the simulation is obtained by the maximum voltage of
4.218 MPa to 3.474 MPa and the upper side to side of the helmet.
Keywords: SNI standard helmet, tool-free drop test, Ansys V12.1, impact stress
KATA PENGANTAR
Universitas Sumatera Utara