Analisis Frekuensi Natural Velg Ring 16 Menggunakan Finite Element Method

Angger Bagus Prasetiyo; Kartinasari Ayuhikmatin Sekarjati; Sutrisna; Iman Pradana A. Assagaf

Angger Bagus Prasetiyo Institut Teknologi Nasional Yogyakarta
Kartinasari Ayuhikmatin Sekarjati Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta
Sutrisna Program Studi Teknik Mesin, Institut Teknologi Nasional Yogyakarta
Iman Pradana A. Assagaf Teknik Manufaktur Industri, Politeknik ATI Makasar

Kata Kunci: Frekuensi Natural, Ansys, Finite Element Method

Abstrak

Komponen kendaraan otomotif terus mengalami kemajuan desain dan bermacam variasi bentuknya, salah satunya adalah velg. Terdapat dua jenis velg yang beredar dikalangan masyarakat yaitu velg berbahan baja dan velg berbahan paduan aluminium. Pada umumnya velg paduan aluminium ini terjadi kerusakan pada bagian bibir velgnya akibat deformasi plastis, atau pecahnya spoke akibat gaya dan tengan yang melebihi nilai tegangan maksimumnya. analisis tentang bentuk frekuensi natural velg ring 16 dan bentuk normal dengan menggunakan bantuan perangkat lunak ANSYS Workbench, hal ini guna untuk mengetahui deformasi bentuk velg apablia terjadi kegagalan, selain itu mempermudahkan para designer untuk analisis design. Pada penelitian ini material pemodelan velg ring 16 menggunakan bahan aluminium alloy. Analisis mode getaran dengan menggunakan bantuan perangkat lunak ANSYS Workbench. Hasil analisis frekuensi natural velg ring 16 secara berturut-turut sebesar 207,68Hz, 209,1Hz, 347,37Hz, 348,37Hz, 416,45Hz, 443,42Hz, 860,36Hz, 863,1Hz, 1166,7Hz, 1168,8Hz. Kenaikan frekuensi terbesar terjadi pada mode getaran keenam menuju orde ke tujuh, dengan nilai kenaikan sebesar 416,94Hz. Nilai deformasi maksimum velg ring 16 secara berturut-turut sebesar 16, 592mm, 16,593mm, 21,887mm, 21,965mm, 11, 388mm, 11,48mm, 22,231mm, 22,445mm, 13,731mm, 13, 537mm.

Referensi

Fahd Riyal Pris, Budhi M Suyitno, and Amin Suhadi, “Analisis Kekuatan Velg Aluminium Alloy 17 Inc Dari Berbagai Desain Menggunakan Metode Finite Element Analysis (Fea).,” Teknobiz J. Ilm. Progr. Stud. Magister Tek. Mesin, vol. 9, no. 2, pp. 33–39, 2019, doi: 10.35814/teknobiz.v9i2.558.

B. G. Tentua, P. Studi, T. Mesin, and U. Pattimura, “ANALISA KELELAHAN VELG RACING TOYOTA AVANSA DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA,” vol. 09, no. 1, 2015.

M. Bahri and A. S. Pramono, “Analisa Kekuatan Velg Mobil Penumpang pada Simulasi Pengujian Dynamic Radial Fatigue dengan Metode Elemen Hingga,” J. Tek. Its, vol. 4, no. 1, pp. 1–5, 2015.

D. A. Bhargav S and A. S. Jayaram, “Design and Analysis of Alloy Wheel for Multi-Purpose Vehicle,” Int. Res. J. Eng. Technol., no. October, pp. 3–7, 2018, [Online]. Available: www.irjet.net.

M. Dalimunthe, H, R, Syam, B, Sabri,M, Isranuri, I, “Edisi Cetak Jurnal Dinamis , Maret 2016 ( ISSN : 0216-7492 ) Edisi Cetak Jurnal Dinamis , Maret 2016 ( ISSN : 0216-7492 ),” J. Din., vol. 4, no. 1, pp. 45–53, 2016.

A. B. Prasetiyo and K. A. Sekarjati, “Finite Element Simulation of Power Weeder Machine Frame,” Indones. J. Comput. Eng. Des., vol. 4, no. 2, pp. 26–34, 2022, doi: https://doi.org/10.35806/ijoced.v4i2.291.

A. B. Prasetiyo and K. A. Sekarjati, “Analisis Struktur Desain Pisau Pengupas Tempurung Kelapa,” in Seminar Nasional Riset & Inovasi Teknologi, 2022, pp. 417–423.

W. Anggono, I. Pratikto, H. Suryanto, S. Hadi, and Suprihanto, “DECIDING THE OPTIMUM SPOKE ANGLE OF MOTORCYCLE CAST WHEEL USING FINITE ELEMENT APLICATION AND PUGH’S CONCEPT SELECTION METHOD Case study: Sustainable Product Development for Motorcycle Cast Wheel,” in Seminar Nasional Teknik Mesin XIII, Jun. 2013, pp. 1–7.

L. Ari, N. Wibawa, B. Uji, P. Antariksa, and I. Nasional, “Analisis Frekuensi Natural Rangka Main Landing Gear Pesawat UAV Menggunakan Ansys Workbench,” J. Mesin Nusant., vol. 5, no. 1, pp. 65–73, 2022, doi: 10.29407/jmn.v5i1.17580.

C. Jinlong and S. Zhenqian, “Finite Element Analysis of Static and Dynamic Characteristics of Elevator Desk Structure Based on ANSYS Workbench,” J. Eng. Mech. Mach., vol. 3, pp. 14–20, 2018, doi: https://dx.doi.org/10.23977/jemm.2018.31003.

B. Zheng, J. Zhang, and Y. Yao, “Finite element analysis of the piston based on ANSYS,” Proc. 2019 IEEE 3rd Inf. Technol. Networking, Electron. Autom. Control Conf. ITNEC 2019, vol. 3, no. Itnec, pp. 1908–1911, 2019, doi: 10.1109/ITNEC.2019.8729409.

A. B. Prasetiyo, K. A. Sekarjati, and S. Haryo, “Design And Analysis of The Effect of Variation Ofcompression Force on Allen Key Using Finite Element Analysis Method,” SJME Kinemat., vol. 7, no. 1, pp. 39–52, 2022, doi: 10.20527/sjmekinematika.v7i.

A. B. Prasetiyo and F. Fauzun, “Numerical study of effect of cooling channel configuration and size on the product cooling effectiveness in the plastic injection molding,” MATEC Web Conf., vol. 197, pp. 8–11, 2018, doi: 10.1051/matecconf/201819708019.

L. A. N. Wibawa, “Desain Dan Analisis Kekuatan Dudukan (Bracket) Ac Outdoor Menggunakan Metode Elemen Hingga,” J. Crankshaft, vol. 2, no. 1, pp. 19–24, 2019, doi: 10.24176/crankshaft.v2i1.2688.

M. M. Doustdar and H. Kazemi, “Effects of fixed and dynamic mesh methods on simulation of stepped planing craft,” J. Ocean Eng. Sci., vol. 4, no. 1, pp. 33–48, 2019, doi: 10.1016/j.joes.2018.12.005.

M. Sosnowski, “Computational domain discretization in numerical analysis of flow within granular materials,” EPJ Web Conf., vol. 180, pp. 1–7, 2018, doi: 10.1051/epjconf/201817002095.

M. García Pérez and E. Vakkilainen, “A comparison of turbulence models and two and three dimensional meshes for unsteady CFD ash deposition tools,” Fuel, vol. 237, no. September 2018, pp. 806–811, 2019, doi: 10.1016/j.fuel.2018.10.066.

A. B. Prasetiyo, A. A. Azmi, D. S. Pamuji, and R. Yaqin, “Pengaruh Perbedaan Mesh Terstruktur dan Mesh Tidak Terstruktur Pada Simulasi Sistem Pendinginan Mold Injeksi Produk Plastik,” Pros. Nas. Rekayasa Teknol. Ind. dan Inf. XIV Tahun 2019, vol. 2019, no. November, pp. 400–406, 2019.

M. Sosnowski, J. Krzywanski, and R. Scurek, “A fuzzy logic approach for the reduction of mesh-induced error in CFD analysis: A case study of an impinging jet,” Entropy, vol. 21, no. 11, 2019, doi: 10.3390/e21111047.

M. Sosnowski, J. Krzywanski, K. Grabowska, and R. Gnatowska, “Polyhedral meshing in numerical analysis of conjugate heat transfer,” EPJ Web Conf., vol. 180, no. March 2019, p. 02096, 2018, doi: 10.1051/epjconf/201818002096.

Vutton D. V., Fundamentals of Finite Element Analysis, 1st ed. McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2003.

H. Chen, X. Zhou, Z. Feng, and S. J. Cao, “Application of polyhedral meshing strategy in indoor environment simulation: Model accuracy and computing time,” Indoor Built Environ., vol. 0, no. 0, pp. 1–13, 2021, doi: 10.1177/1420326X211027620.

F. T. Al-Maliky and M. J. Albermani, “Structural Analysis of Kufasat Using Ansys Program,” Artif. Satell., vol. 53, no. 1, pp. 29–35, 2018, doi: 10.2478/arsa-2018-0003.

P. Ofrial, M, T, A; Noerochim, L ;Hidayat, M, I, “Analisis Numerikal Frekuensi Natural Pada Poros Low Pressure Boiler Feed Pump PT.PJB UP Gresik,” J. Tek. ITS, vol. 6, no. 1, pp. F1–F6, 2017, doi: http://dx.doi.org/10.12962/j23373539.v6i1.21080.