MASRI Primary Author mixed material bibliography Banda Aceh Fakultas Pasca Sarjana 2025

Dissertation

Analisis ketahanan dalam rekayasa kendaraan sangat penting untuk menentukan umur struktur dengan mempertimbangkan pembebanan operasional dan perhitungan kerusakan lelah. Faktor utama dalam analisis ini mencakup geometri komponen, sifat material, dan riwayat pembebanan. Pendekatan domain waktu seperti metode stress-life dan strain-life banyak digunakan, tetapi memiliki keterbatasan dalam waktu komputasi. Oleh karena itu, pendekatan lain seperti domain frekuensi, pengeditan data kelelahan, dan pemodelan beban lelah dikembangkan untuk mempercepat proses analisis. Teknik pemrosesan sinyal seperti transformasi Fourier, analisis spektral daya, dan transformasi wavelet membantu mengekstrak fitur penting dari riwayat pembebanan. Transformasi Fourier cepat (FFT) sering digunakan, tetapi kurang efektif untuk sinyal non-stasioner. Alternatifnya, transformasi wavelet menawarkan resolusi waktu-frekuensi yang lebih fleksibel, sehingga menjadi metode unggulan dalam analisis kelelahan. Selain itu, teori wavelet telah berkembang dalam analisis singularitas untuk deteksi kesalahan dan pemantauan kesehatan struktural. Singularitas dalam sinyal pembebanan dapat menunjukkan potensi kerusakan akibat kelelahan tinggi. Metode multifraktal berbasis wavelet, seperti wavelet leader, juga digunakan untuk mengukur kompleksitas sinyal, yang relevan dalam analisis kelelahan komponen suspensi akibat profil jalan yang multifraktal. Meskipun teori kelelahan telah berkembang, model eksisting masih memiliki keterbatasan dalam memprediksi umur kelelahan pada kondisi pembebanan dinamis. Pengujian kelelahan diperlukan untuk memahami ketahanan material, namun metode ini memakan waktu lama. Oleh karena itu, simulasi berbasis Metode Elemen Hingga (FEM) ditawarkan sebagai alternatif untuk mempercepat analisis kelelahan komponen otomotif. Pengukuran sinyal regangan untuk jalan kota di ukur di Lamprieut, Banda Aceh, dimana nilai International Roughness Index (IRI) sebesar 2,40 dan terakhir untuk pengukuran jalan kasar dilakukan di Kampung Jawa, Banda Aceh, hal ini dikarenakan nilai sebesar IRI 15,0. Permukaan jalan rata dikemudikan dengan kecepatan diatas 70 km/jam, permukaan jalan kota dikemudikan dengan kecepatan 30 km/jam hingga 40 km/jam dan permukaan jalan kasar dikemudikan dengan kecepatan di bawah 20 km/jam. Pengujian juga dilakukan dengan mengendarai mobil di berbagai permukaan jalan—jalan raya (70-80 km/jam), jalan perkotaan (30-40 km/jam), dan jalan pedesaan (20-40 km/jam)—sesuai dengan kondisi jalan yang umum digunakan di Malaysia. Menggunakan pegas spiral depan dari Alvanza 2021 berkapasitas 1.300 cc dengan sistem suspensi strut McPherson sebagai studi kasus. Pegas memiliki kekakuan 18.639 N/m dan rasio redaman 0,95, berdasarkan spesifikasi pabrikan. Material yang digunakan untuk simulasi adalah baja karbon SAE5160, yang umum digunakan dalam industri otomotif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa umur kelelahan yang diperoleh dari simulasi elemen hingga (FEM) lebih rendah dibandingkan dengan prediksi model Coffin-Manson, dengan selisih hampir 100%. Namun, perbedaan ini sejalan dengan temuan sebelumnya yang menyatakan bahwa model strain-life sering kali memprediksi umur kelelahan dua kali lebih lama dari hasil eksperimen. Keterbatasan dalam aturan Palmgren-Miner, seperti tidak mempertimbangkan interaksi antar siklus dan pengaruh tegangan di bawah batas kelelahan, membuat model ini kurang akurat dalam memperkirakan umur kelelahan. Sinyal regangan yang dihasilkan dari strain gauge menunjukkan bahwa pembebanan amplitudo bervariasi sesuai dengan kondisi jalan. Pada jalan rata, rentang amplitudo regangan lebih rendah, sedangkan jalan kota memiliki amplitudo lebih tinggi. Jalan kasar menghasilkan rentang amplitudo tertinggi, yang menunjukkan hubungan langsung antara kontur permukaan jalan dan tingkat regangan yang dialami oleh pegas ulir. Umur lelah pegas ulir pada jalan kasar adalah 16 % kemungkinan lebih cepat terjadi kegagalan dibandingkan jalan kota dan 7 % kemungkinan lebih cepat dibandingkan jalan rata, dikarenakan kontur permukaan jalan memberikan beban secara vertikal sehingga sesuai dengan fungsi dari pegas ulir yang bekerja meredam beban secara vertikal. 0 ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION Universitas Syiah Kuala 152377 2025-04-09 11:50:35 2025-04-09 11:51:25 machine generated