Sunardi and Prof. Dr.Eng. Moch. Agus Choiron, ST., MT. and Dr. Putu Hadi Setyarini, ST., MT. and Dr. Ir. Sugiarto, ST., MT. (2024) Redesign Penguatan Lambung Kapal Ikan Untuk Meningkatkan Kemampuan Penyerapan Energi. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Kecelakaan kapal ikan di Indonesia telah menjadi perhatian serius karena tingginya jumlah korban jiwa dan kerugian ekonomi. Salah satu penyebabnya adalah kapal ikan tradisional berbahan kayu sangat riskan mengalami kerusakan ditengah laut yang disebabkan karena cuaca ekstrem dengan gelombang tinggi yang sering terjadi di sebagian perairan Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keselamatan kapal ikan dengan merancang ulang kapal ikan tradisional yang berbahan kayu menjadi kapal berbahan aluminium dan menambahkan side impact beams pada sisi lambung kapal, guna meningkatkan crashworthiness kapal saat terjadi tabrakan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini meliputi simulasi komputer dengan ANSYS LS-Dyna dan eksperimen tubrukan kapal dengan metode drop test dan metode tubrukan model kapal di atas air. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapal ikan tradisional dengan lambung kayu tidak mampu menahan beban tabrakan yang tinggi, yang ditunjukkan dengan deformasi besar dan nilai yield stress yang tinggi, menandakan kegagalan konstruksi. Di sisi lain, kapal dengan desain baru yang menggunakan bahan aluminium, khususnya yang diperkuat dengan side impact beams, menunjukkan peningkatan signifikan dalam energy absorption (EA). Hal ini dibuktikan dengan hasil uji drop test yang menunjukkan peningkatan energy absorption dari 779 kJ menjadi 1643 kJ, lebih dari 100%, pada kecepatan tabrakan 30 knot. Luas penampang dari profil sebagai side impact beams serta posisi pemasangannya berpengaruh pada nilai EA pada uji simulasi dengan komputer dan drop test. Dengan selisih nilai EA yang tidak berbeda untuk posisi pemasangan dan luas penampang yang sama, maka pemilihan profil Bar dengan pemasangan secara melintang adalah pilihan terbaik dengan mempertimbangkan kemudahan produksi, pemasangan dan penambahan berat konstruksi paling sedikit. Hasil uji tabrakan model kapal di atas air menunjukkan bahwa nilai koefisien restitusi (e) pada model lambung kapal dengan side impact beams lebih kecil. Hal ini menunjukkan bahwa model ini mampu menyerap sebagian besar energi kinetik saat terjadi tabrakan, yang mengakibatkan penurunan kecepatan pantulan impactor setelah menabrak. Hasil ini berbeda dengan model lambung kapal yang tidak dilengkapi dengan side impact beams. Berdasarkan hasil simulasi komputer dan eksperimen tabrakan, dapat disimpulkan bahwa redesign kapal ikan tradisional menjadi kapal berbahan aluminium dengan penguatan side impact beams dapat meningkatkan crashworthiness kapal secara signifikan. Saran untuk penelitian lanjutan adalah melakukan simulasi yang lebih komprehensif untuk mempertimbangkan pengaruh fluida dan interaksi antara struktur kapal dengan air, serta penyempurnaan metode eksperimen untuk mendapatkan data yang lebih akurat dan lengkap mengenai parameter uji yang diharapkan.
English Abstract
Fishing boat accidents in Indonesia have become a serious concern due to the high fatalities and economic losses. One of the reasons is that traditional wooden fishing boats are at risk of being damaged in the middle of the sea due to extreme weather with high waves, often in parts of Indonesia. This research aims to improve the safety of fishing vessels by redesigning traditional wooden fishing vessels into aluminium ones and adding side impact beams to the sides of the hull in order to increase crashworthiness in the event of a collision. The methods used in this research include computer simulations with ANSYS LS-Dyna and ship collision experiments using the drop test method and the ship model collision method in the air. The research results show that traditional fishing boats with wooden hulls cannot withstand high collision loads, which is indicated by significant turning points and high yield stress values, indicating construction failure. On the other hand, ships with new designs using aluminium materials, especially those reinforced with side impact beams, show significant improvements in energy absorption (EA). This is proven by the drop test results, which show an increase in energy absorption from 779 kJ to 1643 kJ, more than 100%, at a collision speed of 30 knots. The cross-sectional area of the profile as side impact beams and its installation position influences the EA value in computer simulation tests and drop tests. With the difference in EA values , which are not different for the installation position and the same cross-sectional area, choosing a bar profile with transverse installation is the best choice, considering ease of production and installation and the slightest increase in construction weight. The results of collision tests on fishing boat models in the air show that the value of the coefficient of restitution (e) on fishing boat hull models with side impact beams is smaller. This shows that this model can absorb most of the kinetic energy during a collision, which decreases the impact rebound speed after the crash. This result differs from the ship hull model, which is not equipped with a side impact beam. Based on the results of computer simulations and collision experiments, redesigning traditional fishing boats made from aluminium with reinforced side impact beams can significantly increase the crashworthiness of the ship. Suggestions for further research are to carry out more comprehensive simulations to consider the influence of fluids and interactions between the ship's structure and the air and to improve experimental methods to obtain more accurate and complete data regarding the expected test parameters.
| Item Type: | Thesis (Doktor) |
|---|---|
| Identification Number: | 062407 |
| Uncontrolled Keywords: | tubrukan kapal, redesign, simulasi dengan computer, eksperimen tubrukan kapal, energy absorption-Ship Collision, Redesign, Computer Simulation, Collision Experiment, Energy Absorption |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Teknik Mesin, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Unnamed user with username nova |
| Date Deposited: | 30 Jul 2024 04:53 |
| Last Modified: | 30 Jul 2024 04:53 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/225034 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Sunardi.pdf Restricted to Registered users only Download (8MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |