JUDUL TUGAS AKHIR - ANALISIS TEGANGAN PADA KAPAL PERANG TIPE CORVETTE AKIBAT BEBAN SLAMMING - ITS Repository

  TUGAS AKHIR (MN141581) JUDUL TUGAS AKHIR ANALISIS TEGANGAN PADA KAPAL PERANG TIPE CORVETTE AKIBAT BEBAN SLAMMING TUGAS AKHIR

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2016

  Nama : Sugiyarto Nrp : 4112100052 Dosen Pembimbing I

Nama : Aries Sulisetyono, ST.,MA.Sc,Ph.D

NIP : 19710320 199512 1 002 Dosen Pembimbing II Nama : Teguh Putranto, S.T, M.T NIP : 19900513 201404 1 001

  Nama Mahasiswa dan Dosen Pembimbing

  PENDAHULUAN

  PENDAHULUAN

• RUMUSAN MASALAH
• BATASAN MASALAH
• TUJUAN
• MANFAAT

DASAR TEORI

  RAO RAO = Response Amplitude Operator frekuensi alami adalah perbandingan antara amplitudo e respons terhadap amplitudo eksitasi z

  ( z ) ( z ) r e

  / r z = sub-critical critical super-critical O RA w

  0.2

  1.0

  2.0 w n

GERAKAN RELATIF DAN RELATIVE

  7

  2 ]

  2

  2 )

  2 1−(

  ( /2 )

  2 −

  2

)

  (1 −

  2

  2 )

  2 1−(

  P = P [

  1 

  2

  2 exp

  2

  2

     

  2

  V m T m m N

  Zbr Zbr slam m

  Vbr th Zbr b

       

     

  2 ) exp ( Pr ) ( Pr SLAMMING

  2

  2

  2

  V V dan T Z slam

  V m T

  Vbr th Zbr b th br b br m

   

     

• 2

METODOLOGI PENELITIAN

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

UKURAN UTAMA

  Description Symbol Unit Quantity

Displacement DWT 2419

  Δ Length Overall LOA m

  106

Length Construction L m 98.936

Breadth (Moulded) B m

  14 Depth (Moulded) D m

  8.75 Draft (Moulded) T m

  3.7 Block Coefficient Cb 0.496

Prismatic Coefficient Cp 0.667

Longitudinal Center

  LCB m 46.707

  Bouyency Speed Vs

  30 Knot

  RAO

  HEAVE (ZA/ ΔA)2

  2.50E+00

  2.00E+00

  1.50E+00

  1.00E+00

  RAO Pitch

  0.2

  μ = 90 μ = 135 μ = 180

  RAO Heave

  μ = 90 μ = 135 μ = 180

  2

  O P itc h

  1.5

  1

  0.5

  1.4

  1.2

  1

  0.8

  0.6

  0.4

  3.00E+00

2.5 RAO

  1

  1.5

  2

  2.5 RA

  0.5

  Ww

  5.00E-01

  WW

  0.00E+00

RESPON SPECTRUM

• 1.00
• 2.00

  3.00

  4.00

  5.00

  6.00 S

  

Ϛ

R

  We

  R e s p o n S p e c t r u m G e r a k a n H e a v i n g S u d u t 1 3 5

  6

  5

  4

  0.5

  1

  1.5

  2

  2.5

  0.00

  2.00

  4.00

  6.00 S

  Ϛ R R e s p o n S p c t r u m Ge r a k a n H e a v i n g S u d u t 1 8 0

  6

  5

  4

  2.00

  1.00

  0.00

  6.00 S

   Respone Spectrume didapatkan dengan cara mengkalikan

  0.5

  1

  1.5

  2

  2.5

  3

  0.00

  2.00

  4.00

  Ϛ R

  3

  We

  R e s p o n S p e c t r u m G e r a k a n H e a v i n g S u d u t 1 3 5

  6

  5

  4

  0.5

  1

  1.5

  2

  2.5

• 0.5
• 0.5
• 2.00
• 0.5

  

SPECTRA DENSITY RELATIVE BOW

MOTION S p e k t r a D e n s i t y R B M S u d u t 9 0 S p e k t r a D e n s i t y R B M S u d u t 1 3 5

  7

  8

  7

  5

  6

  4

  5 6 meter

  m

  4 6 meter m

  3

  eu tru

  5 meter

  3

  c

  5 meter

  2

  ctr e

  2 4 meter

  Sp

  4 meter Sp

  1

  1

  2

  4

  6

  8

• 1

  0.5

  1

  1.5

  2

  2.5

• 1

  Encounter Frekuensi Encounter Frekuensi

  S p e k t r a D e n s i t y R B M S u d u t 1 8 0

  12

  10

  8

  6

  rum

  6 meter

  tr

  4 5 meter

  Spec

  4 meter

  2

  2

  4

  6

  8

• 2

  Encounter Frekuensi

VERTICAL MOTION DAN VERTICAL

  

VELOCITY

 Gelombang 4 m

  μ= 180 Nilai vertical motion 4,31 m dengan sarat 3,7 meter Zbr > T Terjadi slamming

   Vertical velocity 6,52 m/s dengan threshold velocity 2.99 m/s Vbr > Vo

  Terjadi slamming

PROBABILITAS SLAMMING

  Pro b a b i l i t a s S l a mmi n g

  0.800 0.700

  g in 0.600 m

  0.500

  lam S

  0.400

  as

  sudut 90

  it il

  0.300 Sudut 135

  ab b ro 0.200

  Sudut 180

  P

  0.100 0.000

  3.5

  4

  4.5

  5

  5.5

  6

  6.5 Tinggi Gelombang

  o

 Probabilitas slamming paling besar pada sudut 180 dengan

tinggi gelombang 6 meter sebesar 0.71.

  Pada gelombang 4-6 meter o

   sudut 180 probabilitas slamming kisaran 0.467 – 0.71. o

   sudut 135 probabilitas slamming sebesar 0.328 - 0.501 o

  

 sudut hadap 90 memiliki probabilitas sebesar 0.006 -0.030

INTENSITAS PERJAM

  I n t e n s i t a s S l a mmi n g Pe r j a m

  600.000 500.000

  m a rj Pe

  400.000

  g in m m

  90 300.000

  a

  135

  i Sl s n

  200.000

  e

  180

  u k Fre

  100.000 0.000

  3.5

  4

  4.5

  5

  5.5

  6

  6.5 Tinggi Gelombang

  o  sudut 180 intensitas slamming kisaran 409

• – 527 kejadian

  o  sudut 135 intensitas slamming sebesar 247

• – 342 kejadian

  o  sudut hadap 90 memiliki intensitas sebesar 3

• – 13 kejadian

BEBAN SLAMMING

  Beban slamming terbesar pada sudut 180 dengan gelombang 6 mencapai 92,619 Kpa pada station 0.15 FP atau ST 16.

  10

  12

  14

  16

  18

  20 Im

  p a c t L o a d (Kp a )

  Station

  I mp a c t L o a d S u d u t 1 3 5

  6 meter 5 meter 4 meter

  20

  45

  40

  60

  80 100 120

  10

  15

  20 Im

  p a c t L o a d (Kp a )

  Station (m)

  I mp a c t L o a d S u d u t 1 8 0

  6 meter 5 meter 4 meter

  50

  1

  2

  18

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  10

  12

  14

  16

  20 Im

  35

  p a c t L o a d (Kp )

  Station (m)

  I mp a c t L o a d S u d u t 9 0

  6 meter 5 meter 4 meter

  5

  10

  15

  20

  25

  30

  40

SHEER FORCE

  4

  6 meter 5 meter 4 meter

  G l o b a l Z S u d u t 1 3 5

  Station (m)

  ea rf o rce ( Kn )

  20 Sh

  15

  10

  5

  1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

  5

  6

  G l o b a l Z S u d u t 1 3 5

• 1000

  Station (M)

  ea r Fo rce ( Kn )

  20 Sh

  15

  10

  5

  1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

• 1000

  G l o b a l Z S u d u t 9 0 G l o b a l Z S u d u t 1 8 0

  10000 8000 7000

  8000 6000

  ) )

  6000 5000

  Kn Kn ( (

  6 meter 4000

  rce

  4000

  rce

  6 meter o

  fo rf

  5 meter 3000

  r

  5 meter ea

  ea

  2000 4 meter

  Sh

  2000

  Sh

  4 meter 1000

  5

  10

  15

  20

  5

  10

  15

  20

• 1000
• 2000

  Station (M) Station (m)

  

Dimana sheer force terbesar pada (St 16) atau 0.15 dari FP

dengan sudut hadap 180 derajat pada tinggi gelombang 6

meter sebesar 7172 Kn

BENDING MOMEN

  

en

d

u

n

g

Mo

m

en

t

(Kn

.M)

  Bending moment terbesar pada sudut 180 derajat pada tinggi gelombang 6 meter sebesar 272844 Kn.m dan bending moment terkecil pada sudut heading 90 derajat.

  6 meter 5 meter 4 meter

  RY S u d u t 1 8 0

  Station (m)

  en d in g Mo m en t (Kn .m )

  20 B

  15

  10

  5

  50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000

  6 meter 5 meter 4 meter

  RY S u d u t 1 3 5

  Station (m)

  20 B

  15

  10

  5

  50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000

  6 meter 5 meter 4 meter

  RY S u d u t 9 0

• 50000

  Station (m)

  en d in g Mo m en ( Kn .m )

  20 B

  15

  10

  5

  100000 120000

  20000 40000 60000 80000

• 20000
• 50000

HASIL ANALISA POSEIDON

  Hasil running pelat

  Data hasil modulus Moments of Inertia

  3

  4 Modulus ( m ) (m ) Heading require Hs (m) Angel Existing d Existing Required

  Weight of Section pada fr W deck

  µ = 90º 1,683 0,944 W bottom

  1,362 0,944 6,510 4.,727 142

  W deck µ = 135º 1,683 0,944

  4 Weight of section : W bottom

  1,362 0,944 6,510 4,727 W deck

  µ = 180º 1,683 0,944 G = 5.827t/m

  W bottom 1,362 0,944 6.,510 4,727

  (Long. Members) W deck

  µ = 90º 1,683 0,944 W bottom

  1,362 0,944 6,510 4.,727 Weight of section :

  W deck µ = 135º 1,683 0,944

  5 G = 1.115t/m W bottom

  1,362 0,944 6,510 4,727 W deck

  µ = 180º 1,683 0,944 (Transverse Members)

  W bottom 1,362 0,944 6,510 4,727

  W deck µ = 90º 1,683 1,269

  W bottom 1,362 1,269 6.,510 4.,727

  W deck µ = 135º 1,683 1,269

  6 W bottom 1,362 1,269 6,510 4,727

  W deck µ = 180º 1,683 1,269

  W bottom 1,362 1,269 6,510 4,727

TEGANGAN IJIN

   σ = 175/k untuk L ≥ 90 m po

  2  Reh = 350 N/mm  k = 295 / (Reh +60)  = 295 / (350+60)  = 0.719  Jadi,

  2

 = 1 . (175/0.719) = 243.4 N/mm

  σ p

  Moments of Inertia

  3

  4 Modulus ( m ) (m ) Heading Hs (m) Angel Existing required Existing Required

  W deck µ = 90º 1,683 0,944

  W bottom

1,362 0,944 6,510 4.,727

  W deck µ = 135º 1,683 0,944

  4 W bottom 1,362 0,944 6,510 4,727

  W deck µ = 180º 1,683 0,944

  W bottom 1,362 0,944 6.,510 4,727

   Tegangan Ijin W deck

  µ = 90º 1,683 0,944 W bottom

  

1,362 0,944 6,510 4.,727

  2  = 243.4 N/mm

  σ W deck p

  µ = 135º 1,683 0,944

  5 W bottom 1,362 0,944 6,510 4,727

  W deck µ = 180º 1,683 0,944

  W bottom 1,362 0,944 6,510 4,727

  W deck µ = 90º 1,683 1,269

  W bottom 1,269

1,362 6.,510 4.,727

  W deck µ = 135º 1,683 1,269

  6 W bottom 1,362 1,269 6,510 4,727

  W deck µ = 180º 1,683 1,269

  W bottom 1,362 1,269 6,510 4,727

  

KESIMPULAN

o

   Probabilitas slamming paling besar terjadi pada sudut 180 dengan tinggi gelombang 6 meter dengan nilai probabilitas sebesar 0.71

   Jumlah kejadian slamming terbesar besar pada gelombang o

dengan sudut hadap 180 dengan tinggi gelombang 6 meter

dengan nilai kejadian slamming per jam mencapai 528 kali kejadian o

   beban slamming terbesar terjadi pada sudut hadap 180 dengan tinggi gelombang 6 meter sebesar 92,619 Kpa di Fr 142 (St 16) atau sekitar 0.15L dari FP

   Tegangan maksimal pada pada bagian battom mencapai

  2 223,1356 N/mm dan tegangan dideck sebesar 173,083 2.

  2 N/mm . Dengan tegangan ijin sebesar 243.4 N/mm . Sehingga

dapat disimpulkan bahwa tegangan pada kapal perang akibat

beban slamming masih memenuhi standart maksimum yang

dijinkan class.