DROP TEST ANALYSIS

TUGAS SOFTSKIL 3

TEKNOLOGI INFORMASI DAN MULTIMEDIA

DROP TEST ANALYSIS

BAB I

PRE-PROCESSING

Drop Test Analysis adalah model analisis struktur part untuk mengetahui batas kemampuan part dengan material tertentu.

Ø  Buka file gambar yang telah dibuat dengan nama “DT 2”. kemudian pilih tab “Simulation-Study Advisor-New Study “

Ø  Isi study name “ BIBIM” lalu pilih “Drop Test” untuk tipe analysis. Setelah itu OK.

Ø  Kemudian pilih jenis material yang digunakan dengan cara klik kanan pada DT 2-Apply/Edit Material, pilih Aluminium 1060 Alloy (untuk Model Type pilih Linier Elastic Isotropic dan Units SI) lalu OK/Apply.

Ø  Selanjutnya kita akan membuat Mesh pada material sehingga akan terlihat hubungan-hubungan kristal dengan bentuk berbeda yang saling berhubungan seperti jaring. Untuk membuat Mesh menggunakan cara dibawah ini.

 

Ø  klik kanan Mesh  

Ø  kemudian pilih “Create Mesh”  pada “Model Tree”

Ø  lalu akan terlihat pengaturan mesh (tidak usah diubah) dan langsung Lalu klik OK.   

Ø  Lalu akan terlihat tampilan seperti jaring-jaring yang saling berhubungan seperti dibawah ini.

 

Ø  Benda kerja akan ditampilkan dengan elemen-elemen dan node-node seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Lalu ada tahap ini kita akan men-SET UP material yang kita punya dengan memasukkan data seperti jenis tumbukan/impact, nilai kecepatan, arah tumbukan, arah gravitasi dll. Untuk memulai mempersiapkan / men-Set Up material kita bisa menggunakan langkah-langkah seperti dibawah ini:

Ø  Klik kanan pada bagian Setup.

Ø  Lalu pilih Define/Edit.. seperti gambar dibawah ini

Ø  Pilih Velocity at Impact pada kolom Specify. Di kolom Velocity at Impact pilih permukaan yang akan menjadi titik tumpu utama ketika benda kerja dijatuhkan (Pilih yang bagian bawah/Top Plane) dan isikan Kecepatannya/Velocity Magnitude 14 m/sec. Di Kolom Gravity pilih bidang bagian atas/Face <1> dan pastikan arah gravitasi searah dengan arah velocity. Lalu klik ceklis.

Selanjutnya kita akan memilih Result Option untuk memilih tampilan dari hasil simulasi yang tadi sudah dimasukkan nilainya, di Result Option ini akan menampilkan berapa waktu solusi setelah impact dan semua data yang dapat dilacak dari simulasi tersebut. Pengaplikasiaannya bisa dilakukan dengan cara berikut ini.

Ø  Klik kanan pada Result Option.

Ø  Lalu pilih Define/ Edit..

 

Ø  Lalu pada Solution Time After Impact kita isi 50 microsec. Untuk menampilkan waktu solusi setelah terjadi impact.

Ø  Lalu pilih pada bagian Save Result yaitu dari None ke All Tracked Data Sensor untuk menampilkan semua data hasil yang sudah terlacak.

Selanjutnya untuk menjalankan program untuk mendapatkan hasil dari impact yang ditimbulkan akibat adanya kecepatan yang diberikan akan mendapatkan strees yang terjadi pada material yang berwarna merah, biru, hijau dll dilakukan dengan cara meng-klik tombol RUN seperti yang terlihat dibawah ini.

Ø  Klik Tool “RUN” maka program akan berjalan lalu tunggu sampai program selesai sampai 100%

               

LALU TAMPILAN AKAN BERUBAH BERWARNA SEPERTI DIBAWAH INI

Selanjutnya kita akan menampilkan hasil dari analisys pada material tersebut dimana bagian Strees atau tegangan yang paling rawan/rentan terhadap gaya yang berlebihan. Pada gambar sebelumnya strees yang terjadi sangat sulit terlihat letak nya karena bisa jadi tegangan yang rentan/nilai dari tegangan yang besar tak terlihat. Untuk mengetahui letak nilai terbesar pada tegangan (Strees) pada material tersebut bisa dilakukan dengan cara sebagai berikut.

Ø  Klik kanan pada Strees1 yang terdapat pada bagian result.

Ø  Setelah di klik kanan pilih Chart Options

Ø  Lalu pilih/contreng bagian  show max dan minimum annotations, maka akan muncul seperti pada bagian dibawah ini.

        

MAXIMAL STREES TERLIHAT PADA NILAI TEGANGAN TERBESAR YANG DITUNJUKKAN PADA GAMBAR DIATAS  YANG BERADA DISISI TEMPAT DIMANA TERJADINYA VELOCITY IMPACT

Selanjutnya kita akan memperlihatkan berapa posisi dari perpindahan material tersebut akibat dari adanya velocity at  impact dengan memperlihatkan displacement yang terjadi. Seperti gambar dibawah ini.

Seperti gambar yang terlihat diatas untuk mendapatkan atau memperlihatkan dimana letak nilai Maximal dan nilai Minimum pada displacement dapat dilakukan dengan cara seperti berikut ini:

Ø  Klik kanan pada Displacement1.

Ø  Lalu pilih Chart Option.

Ø  Lalu pilih/contreng bagian Min dan Max untuk memperlihatkan letak nilai tersebut.

Ø  Lalu klik OK.

Apabila kita ingin melihat hasil data perupa text yang berisikan informasi dan nilai-nilai dari analysis yang sudah kita buat bisa kita gunakan tools REPORT yaitu dengan langkah dibawah ini:

Ø  Pilih Report pada tool bar dibgian atas.

Ø  Lalu pilih Publish maka tunggu sampai microsoft office muncul setelah proses 100% selesai. Seperti gambar dibawah ini:

BAB II

SOLVER-SOLUTION

Ø  Setelah semua arah drop test dan tumpuan benda saat dijatuhkan ditentukan, langkah selanjutnya adalah solver. Klik “Run”          tunggu hingga selesai proses.

Proses ini merupakan langkah perhitungan analisis dari subject dengan cara perhitungan elemet per elemet pada meshing system. Langkah perhitungan yang dilakukan secara otomatis oleh computer dengan meggunakan model matematika lanjut (Hukum Hoke, Rumus Diferensial/Laplace serta Rumus Matriks). 

            

Pada sebuah benda yang mengalami tumbukan juga akan mengalami impuls dan momentum yang dirumuskan sebagai berikut :

Jika kedua persamaan di atas disubsitusikan akan diperoleh persamaan :

BAB III

POST-PROCESSING

Analysis

Setelah proses solving selesai hasil analysis dapat langsung dilihat. Ada 3 hasil analysis yang dapat ditampilkan dengan memilih  pada “Model Tree” yaitu :

Ø  Stress Result

Ø  Displacement Result

Ø  Straint Result

ØHasil Study Result Von Misses Stres

Name	Type	Min	Max
Stress1	VON: von Mises Stress	1.70446e+006 N/m^2 Node: 8085	1.0942e+009 N/m^2 Node: 152
DT 2-BIBIM-Stress-Stress1

  

Dari hasil analisis dapat diketahui besar tegangan maksimum yang didapatkan adalah sebesar 1,094,200,576,0 N/m2 dengan posisi tegangan terdapat pada bagian muka atau Face dimana tempat terjadinya tumbukan/impact. Hal ini disebabkan dari arah gaya dan gravitasi yang searah dengan kecepatan yang dikenakan pada material tersebut saat analisisnya. Kecepatan yang dikenakan pada material yaitu  14  m/s, sehingga strees yang terjadi terdapat dibagian depan yang tumpul sehingga stress yang terbesar terdapat dibagian face dan tidak terlalu berpengaruh kebagian lain.

Hasil Drop Test Analysis Displacement

Name	Type	Min	Max
Displacement1	URES: Resultant Displacement	0.000942036 mm Node: 9176	0.259037 mm Node: 8301
DT 2-BIBIM-Displacement-Displacement1

Dari hasil analisis dapat diketahui besar displacement maksimum dan minimum yang didapatkan adalah sebesar :

Max :  0.259037 mm di Node 8301

Min :  0.000942036  mm di Node 9176

dengan posisi displacement maksimum terdapat pada permukaan yang terdapat di ujung batang yang tidak dikenai tumbukan/impact karna terlihat warna yang berwarna merah dan displacement Minimal terdapat dibagian yang terkena gaya langsung akibat impact dari tumbukan tersebut yang berwarna kebiruan. Hal ini disebabkan pada bagian ujung tidak langsung mengenai daerah tumbukan namun dampak tumbukan mengakibatkan displacement pada bagian tersebut. Gaya pada bagian bawah benda merambat sampai pada ujung atas benda.

Hasil Drop Test Analysis strain

Name	Type	Min	Max
Strain1	ESTRN: Equivalent Strain	4.87486e-005 Element: 4041	0.00923865 Element: 2498
DT 2-BIBIM-Strain-Strain1

Dari hasil analisis dapat diketahui besar strain maksimum yang didapatkan adalah sebesar 0.00923865 mm dengan posisi strain maksimum terdapat pada titik bagian atas. Terjadi patahan di bagian atas akibat dampak tolakan benda menumbuk sesuatu.

Ø  Faktor Keamanan

Perhitungan faktor keamanan   (𝜂) = Sy/σe

Dimana :

Sy =     Yield Strenght. Untuk material Stainless Steel(Ferritic) Yield stress-nya

diketahui sebesar = 27,574,200.0 N/m²   

σe   =   Tegangan Von Mises maksimum. Pada analisa tegangan Von Mises stress   diketahui sebesar 1,094,200,576,0 N/m²

Maka :             (𝜂)   =  Sy/σe  = 27,574,200.0 N/m² / 1,094,200,576,0 N/m²       =   0.025

Ø  Kesimpulan Hasil Analisis Kesimpulan

Pada kesimpulan yang didapat dari analisis yang sudah dibuat dari percobaan Drop Test dengan Velocity at Impact dengan kecepatan yang diberikan 14 m/s dengan searah dengan gaya gravitasi. Pada benda kerja tersebut didapat angka FOS (Factor Of Safety) yaitu 0.025, karna dari nilai yield strenght dibagi dengan nilai max strees dari material tersebut didapat nilai faktor keamanannya.

Faktor keamanan 0.025 berarti keamanan dari material tersebut sangat-sangat tidak aman karena standart faktor keamanan pada perusahaan itu sendiri yaitu 2. Jadi material dengan nilai yield strenght seperti itu harus diubah material atau dipadukan dengan material yang lain untuk mendapatkan material yang kuat jika diberikan kecepatan saat terjadi impact pada material sehingga dapat berfungsi dengan baik.