Electronic Theses and Dissertation

Poros bubungan merupakan salah satu komponen utama mesin yang berfungsi untuk membuka dan menutup katup masuk dan katup buang pada mesin pembakaran dalam. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kondisi poros bubungan Sport Utility Vehicle terhadap distribusi tegangan dan menentukan batas aman dengan metode elemen hingga. Simulasi dilakukan pada tiga model, yaitu model tanpa cacat, model mengalami aus, dan model yang mengalami aus disertai cacat berupa retak awal. Hasil simulasi menunjukan bahwa pada model tanpa cacat, tegangan normal maksimum sebesar 11 MPa terjadi di area fillet, Pada model yang mengalami aus, tegangan normal maksimum mencapai 22 MPa. Tegangan dari kedua model ini masih dibawah batas izin material yaitu 29,8 MPa. Faktor intensitas yang terjadi pada model tanpa cacat dan aus masing-masing adalah 1,3 – 1,5 MPa.m1/2 dan 1,64 – 2,31 MPa.m1/2, yang menunjukan tidak terjadinya perambatan retak. Tegangan normal maksimum pada model yang mengalami aus disertai cacat berupa retak adalah sebesar 321 MPa, yang melebihi batas izin material. Faktor intensitas tegangan diujung retak adalah sebesar 17,9 MPa.m1/2, dimana nilai ketangguhan retak untuk material besi cor berkisar antara 14 Mpa.m1/2, yang mengindentifikasikan bahwa retak mengalami perambatan. Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa poros bubungan tanpa cacat dan yang mengalami aus masih dalam kondisi aman. Sedangkan pada kondisi aus disertai cacat nilai faktor insesitas tegangan telah melibihi nilai ketanguhan retak (KI > KIC) yang menyebakan terjadinya retak dan poros bubungan tidak aman untuk digunakan

The camshaft is one of the main components of the engine that functions to open and close the intake valve and exhaust valve in the internal combustion engine. Therefore, this study was conducted to determine the effect of the condition of the sport utility vehicle camshaft on the stress distribution and determine the safe limit by the finite element method. Simulations were carried out on three models, namely the flawless model, the model worn out, and the model that was worn out accompanied by defects in the form of early cracks. The simulation results showed that in the flawless model, maximum normal stress of 11 MPa occurred in the fillet area. In models that were worn out, the maximum normal stress reached 22 MPa. The stress of these two models is still below the material clearance limit of 29.8 MPa. The intensity factors that occur in flawless and worn models are 1,3 – 1,5 MPa.m1/2 and 1,64 – 2,31 MPa.m1/2, respectively, which indicates no crack propagation. The maximum normal stress in models that are worn out and accompanied by defects in the form of cracks is 321 MPa, which exceeds the material clearance limit. The intensity factor of the stress at the end of the crack is 17,9 MPa.m1/2, where the crack toughness value for cast iron materials ranges from 14 MPa.m1/2, which identifies that the crack is propagating. From the results obtained it can be concluded that the camshaft without flaws and those subjected to wear out are still in a safe state. Meanwhile, in worn conditions accompanied by defects, the value of the stress intensity factor has exceeded the crack toughness value (KI > KIC) causing cracks and camshafts are not safe to be used