Wakhidah, Deliahani and Prof., Dr.Eng. Moch. Agus Choiron,, ST., MT. and Dr.Eng. Yudy Surya Irawan,, ST., M. Eng. (2023) Rekayasa Desain Circular Hybrid Crash Box Terhadap Kriteria Penyerapan Energi Pada Pengujian Frontal Crash. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Crash box merupakan salah satu bagian dari crashworthy system yang digunakan untuk mengurangi tingkat keparahan kecelakaan yang dialami penumpang akibat tabrakan frontal. Semakin tinggi nilai penyerapan energi dan Pmean, maka semakin baik kriteria crashworthiness yang bisa dicapai. Hybrid crash box menggabungkan material komposit carbon berdensitas rendah dan berkekuatan tinggi dengan material aluminium yang lebih terjangkau dan ductile (tangguh) sehingga mampu menyerap energi lebih besar. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh arah orientasi serat komposit dan konfigurasi susunan material pada model circular hybrid crash box dengan penampang berbentuk lingkaran. Variasi arah orientasi serat meliputi [0/90,90/0]5, [15/-75,-15/75]5, [30/- 60,-30/60]5, [45/-45,-45/45]5. Konfigurasi susunan material hybrid disusun dalam model tabung logam di luar (Al-Ko) dan tabung logam di dalam (Ko-Al). Material yang digunakan adalah komposit Carbon Toray T300 – Epoxy Resin dan logam Aluminium Alloy 6063. Pengujian dilakukan secara simulasi berdasarkan hasil komparasi dengan pengujian eksperimental yang dilakukan pada spesimen single tube single tube aluminium dan single tube komposit. Pembebanan yang diberikan berupa frontal load pada kecepatan 10 m/s menggunakan simulasi komputer dengan software ANSYS 19.2. Observasi dilakukan untuk mengetahui karakteristik penyerapan energi, dan pola deformasi yang terjadi. Kriteria penyerapan energi terbesar terjadi pada model hybrid crash box Al-Ko45 dengan nilai EA (energy absorption) 8.24 kJ, Pmean 82.25 kN dan SEA 35.68 kJ/kg. Hal tersebut dikarenakan pada tahap awal kegagalan, konsentrasi tegangan pada model [45/-45,-45/45]5 menginisiasi terbentuknya lipatan yang mempengaruhi kegagalan berikutnya. Pecahan dan lipatan komposit yang terjadi pada orientasi serat tersebut sebagian besar mengisi lipatan tabung aluminium sehingga efek penguatan dari tabung komposit dibagian dalam dipertahankan selama proses kegagalan. Penyerapan energi terkecil terjadi pada model hybrid crash box Ko-Al30 dengan nilai EA 2.34 kJ.
English Abstract
Crash box is one part of a crashworthy system that is used to reduce the severity of accidents experienced by passengers due to frontal collisions. Crash box is suitable for use as a safety device capable of absorbing as much energy as possible. The hybrid crash box combines low-density and high-strength carbon composite materials with aluminum materials that are more affordable and ductile (tough) so they can absorb more energy. This research was conducted to determine the effect of the direction of the orientation of the composite fibers and the configuration of the material arrangement in the circular hybrid crash box model with a circular cross section. Variations in the direction of fiber orientation include [0/90,90/0]5, [15/-75,-15/75]5, [30/-60,-30/60]5, [45/-45,-45/45]5. The configuration of the hybrid material arrangement is arranged in a model of metal tubes on the outside (Al- Ko) and metal tubes on the inside (Ko-Al). The material used is a composite of Carbon Toray T300 – Epoxy Resin and Aluminum Alloy 6063 metal. The tests were carried out in a simulation based on the results of comparison with experimental tests carried out on single tube alumium and single tube composite specimens. The loading given is in the form of a frontal load at a speed of 10 m/s using a computer simulation with ANSYS 19.2 software. Observations were made to determine the energy absorption characteristics, and the deformation patterns that occur. The largest energy absorption criterion occurs in the Al-Ko45 hybrid crash box model with EA (energy absorption) values of 8.24 kJ, Pmean 82.25 kN and SEA 35.68 kJ/kg. This is because in the early stages of failure, the stress concentration in model [45/-45,-45/45]5 initiates the formation of folds which affect subsequent failures. The fracturing and folding of the composite that occurs in the fiber orientation largely fills the folding of the aluminum tube so that the strengthening effect of the inner composite tube is maintained during the failure process. The smallest energy absorption occurs in the Ko-Al30 hybrid crash box model with an EA value of 2.34 kJ. Keywords: crash box, circular, hybrid,
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | 0422070045 |
| Uncontrolled Keywords: | crash box, circular, hybrid, penyerapan energi, pola deformasi-crash box, circular, hybrid, energy absorption, deformation patterns. |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 12 Jun 2023 07:25 |
| Last Modified: | 15 Jun 2023 05:16 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201452 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Delia Hani Wakhidah - tesis 2023.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (8MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |