Ikramullah Zein Primary Author mixed material bibliography Banda Aceh Fakultas Pasca Sarjana 2026 id Indonesia

Dissertation

Perkembangan teknologi material dalam industri otomotif, khususnya pada struktur badan bus, menuntut penggunaan material ringan yang memiliki kinerja mekanik tinggi, ketahanan terhadap beban statik dan dinamik, serta efisiensi konsumsi bahan bakar. Material sandwich yang berbasis inti honeycomb dan lapisan muka komposit menjadi salah satu solusi yang banyak dikaji karena kemampuannya dalam meningkatkan rasio kekuatan terhadap berat. Sejalan dengan tuntutan keberlanjutan, pemanfaatan serat alam sebagai penguat komposit juga menjadi fokus penelitian untuk menggantikan serat sintetis. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji secara komprehensif karakteristik mekanik, fisik, dan perilaku impak material sandwich biokomposit yang menggunakan inti aluminium honeycomb dan lapisan muka komposit serat abaka dengan variasi orientasi serat. Material sandwich yang dikembangkan terdiri atas inti aluminium honeycomb tipe AA3003 dan lapisan muka berupa komposit serat abaka–epoksi. Komposit serat abaka dibuat dengan fraksi volume 40% serat dan 60% matriks epoksi, dengan variasi orientasi serat searah, acak, dan anyaman. Sebelum proses fabrikasi, serat abaka diberi perlakuan alkali menggunakan larutan NaOH 5% selama 2 jam untuk meningkatkan ikatan antarmuka serat–matriks. Pengujian sifat mekanik komposit meliputi uji tarik dan uji tekuk yang dilakukan sesuai standar ASTM D638 dan ASTM D790, dan dengan mempertimbangkan pengaruh orientasi serat serta kondisi sebelum dan sesudah perendaman air. Pengujian sifat fisik meliputi daya serap air, perubahan ketebalan, dan massa jenis komposit yang mengacu pada standar ASTM D570 dan ASTM 792. Selanjutnya, pengujian tekuk pada material sandwich biokomposit dilakukan berdasarkan standar ASTM D393 untuk mengevaluasi kemampuan struktur dalam menahan beban lentur. Analisis numerik dilakukan menggunakan Cohesive Zone Model (CZM) untuk memodelkan perilaku kontak dan delaminasi antarlapisan, serta divalidasi terhadap hasil eksperimen. Selain itu, simulasi numerik pengujian impak weight drop dilakukan sesuai standar ASTM D3763 dengan variasi kecepatan impaktor sebesar 1 m/s, 2 m/s, 2,43 m/s, dan 3 m/s untuk mengevaluasi respons kerusakan material berlapis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposit serat abaka dengan orientasi anyaman memiliki kekuatan tarik yang lebih tinggi dibandingkan orientasi searah dan acak, baik sebelum maupun sesudah perendaman air. Sebaliknya, komposit dengan orientasi serat acak menunjukkan kekuatan lentur yang relatif lebih tinggi pada pengujian komposit tunggal. Pada pengujian material sandwich, lapisan muka komposit serat abaka berorientasi anyaman mampu menahan beban lentur dan energi impak dengan lebih baik serta menunjukkan tingkat kerusakan yang lebih rendah. Hal ini disebabkan oleh kemampuan anyaman serat dalam mendistribusikan energi beban dan tumbukan secara lebih merata ke berbagai arah. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa material berlapis biokomposit berbasis serat abaka berorientasi anyaman memiliki potensi yang signifikan sebagai material struktural ramah lingkungan untuk aplikasi otomotif. Kata Kunci: material berlapis, aluminium honeycomb, komposit serat abaka, karakteristik mekanik, karakteristik fisik, analisa numerik. COMPOSITE MATERIALS - MATERIAL SCIENCE 620.118 ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION Universitas Syiah Kuala 1711869 2026-02-05 11:17:19 2026-02-05 15:35:32 machine generated