Rekayasa Desain Multi-Cell Hybrid Crashbox Terhadap Penyerapan Energi Spesifik Dengan Simulasi Komputer

Wakhidah, Delia Hani and Dr. Eng., Moch. Agus Choiron, ST., MT. and Moch. Syamsul Ma’arif, ST.MT. (2021) Rekayasa Desain Multi-Cell Hybrid Crashbox Terhadap Penyerapan Energi Spesifik Dengan Simulasi Komputer. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Dengan perkembangan alat transportasi terutamanya mobil, memungkinan meningkatnya jumlah kecelakaan lalu lintas. Hal tersebut mendorong para produsen otomitif berpikir untuk memberikan solusi terhadap permasalahan tersebut dengan menambahkan sistem keamanan pada produk kendaraan agar dapat meminimalisasi efek yang ditimbulkan akibat kecelakaan yaitu cash box. Crash box dengan material hybrid mulai banyak dikembangkan. Penggabungan antara material Alumunium dengan komposit bertujuan untuk mengkompensasikan kerugian dengan mengkombinasikan keunggulan dari masing-masing material. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh rasio diameter tabung dalam dan luar serta ketebalan dinding tabung crash box. Model yang diuji memiliki penampang berbentuk lingkaran multi-cell dengan rasio diameter tabung luar dan dalam 1; 0,75 dan 0,5 serta dengan variasi ketebalan dinding tabung berbahan komposit 1,2 mm, 1,6 mm, 2,0 mm dan 2,4 mm. Menggunakan material Komposit CFS003/LTM25 carbon-epoxy fabric prepreg dengan jenis serat plain woven dan Aluminium Alloy AA6061-T6. Pengujian dilakukan menggunakan pembebanan arah frontal dengan massa impactor 117 kg dan kecepatan 10 m/s selama 0,01 detik yang dievaluasi dengan simulasi komputer dengan software ANSYS 18.1. Hasil penelitian menunjukkan penyerapan energi paling baik dialami oleh model dengan rasio diameter tabung luar dan dalam 1. Hal tersebut diakibatkan karena kondisi tabung Crash Box bagian luar dan bagian dalam menempel, sehingga pada saat terjadi kegagalan, lipatan yang terbentuk oleh tabung bagian luar akan segera terisi oleh pecahan komposit. Saat terjadi peningkatan ketebalan dinding crash box, nilai penyerapan energi dari setiap model tidak secara konstan mengalami kenaikan ataupun penurunan. Hal tersebut dipengaruhi oleh pola deformasi yang terjadi saat crash box mengalami kegagalan. Pola deformasi pada tiap model menunjukkan karakteristik yang berbeda-beda meliputi fragmentation mode, lamina bending, brittle fracturing, dan local buckling serta kombinasi antara beberapa pola tersebut. Tingkat penyerapan energi tertinggi didapatkan pada model A2.0 sebesar 4542,9 J. Sedangkan penyerapan energi terendah terjadi pada model B2.4 dengan 3172,54 J.

English Abstract

With the development of transportation, especially the car, the possibility of increasing the number of traffic accidents. This encourages automatic manufacturers to think of providing solutions to these problems by adding a safety system to vehicle products in order to minimize the effects caused by accidents, namely crash box. Crash box with hybrid materials have begun to be developed. The combination of aluminum and composite materials aims to compensate for losses by combining the advantages of each material. This research was conducted to determine the effect of the ratio of inner and outer tube diameter and wall thickness of crash box tubes. The model tested has a multi-cell circular cross-section with a ratio of inner and outer tube diameters of 1, 0.75 and 0.5 and with variations in the thickness of the walls of the composite tube made of 1.2mm, 1.6mm, 2.0mm and 2.4mm. Using CFS003 / LTM25 carbon-epoxy fabric prepreg. Composite material with plain woven fiber type and Aluminum Alloy AA6061-T6. The test was carried out using frontal loading with an impactor mass of 117 kg and a speed of 10 m / s for 0.01 seconds which was evaluated by computer simulation with ANSYS 18.1 software. The results showed that the best energy absorption experienced by a model with a ratio of outer and inner tube diameter 1. This was due to the condition of the outer and inner tube crash box attached, so that when a failure occurs, the folds formed by the outer tube will immediately be filled by a composite fraction. When the crash box wall thickness increases, the energy absorption value of each model does not constantly increase or decrease. This is influenced by the deformation pattern that occurs when the crash box fails. The deformation patterns in each model show different characteristics including fragmentation mode, lamina bending, brittle fracturing, and local buckling as well as a combination of these patterns. The highest energy absorption rate is found in the A2.0 model of 4542.9 J. While the lowest energy absorption occurs in the B2.4 model with 3172.54 J.

Other obstract

-

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: 0521070090
Uncontrolled Keywords: Kata kunci: crash box, rasio diameter, ketebalan crash box, pola deformasi, penyerapan energi
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User: yulia Chasanah
Date Deposited: 04 Nov 2021 07:28
Last Modified: 24 Sep 2024 08:45
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/186510
[thumbnail of Delia Hani Wakhidah.pdf] Text
Delia Hani Wakhidah.pdf

Download (9MB)

Actions (login required)

View Item View Item