PRE-PROCESSING
Static Structural Analysis adalah model analisis
struktur part untuk mengetahui batas kemampuan part dengan material tertentu
dan menahan beban yang dikenakan kepadanya secara statis baik tekan, tarik
ataupun beban puntir.
Ø
Buka file gambar yang telah dibuat dengan nama “shaft assem”. kemudian pilih tab “Simulation-Study Advisor-New Study “
Ø
Isi study name “ Ilham”dengan
nama masing masing. lalu pilih “Static”
untuk tipe analysis. Setelah itu OK
Ø Pilih jenis material Bearing 1 dan 2 yang akan dianalisis pilih “Apply
Material” pada tab Simulation, pilih Alumunium 7079 Alloy ( untuk model type pilih Linier
Elastic Isotropic dan units SI) lalu OK/Apply.
Ø Pilih jenis material Poros yang akan dianalisis pilih “Apply
Material” pada tab Simulation, pilih Alumunium
2014 Alloy ( untuk model type pilih
Linier Elastic Isotropic dan units SI) lalu OK/Apply.
Ø Pilih jenis material Pulley yang akan dianalisis pilih “Apply
Material” pada tab Simulation, pilih Steel AISI 1020 ( untuk model type pilih
Linier Elastic Isotropic dan units SI) lalu OK/Apply.
Ø
Lalu lanjut pada tahap “Connections” pada Bearing 1 dan Bearing 2, yaitu dengan klik kanan connections, lalu klik bearing dan
tentukan face 1 pada poros, face 2 pada bearing dan klik Allow Self Alligment
dan selanjutnya ok
Ø
Lalu tahap “Contact
Set”, yaitu dengan klik kanan
connections, lalu klik contac set, lalu setting pada contact set yang dimana klik
automatically find contact sets, lalu blok sampai pink, lalu klik find contact set dan setelah itu pada
bagian result blok 1- 10 sehingga berubah warna menjadi hijau dan klik plus hijau dan setelah itu pilih ok.
Ø
Tentukan
daerah atau permukaan yang di “Fix”
dengan pilih “Fixed Geometry” pada
permukaan seperti di gambar lalu OK.
Ø Tahap pemberian “force” yaitu dengan klik kanan external load, lalu
klik force dan tentukan force pada permukaan atas poros dan juga tentukan
forcenya sebesar 25 N, lalu klik ok.
Ø Tahap pemberian “centrifugal” yaitu dengan klik kanan external load,
lalu klik centrifugal dan tentukan centrifugal pada permukaan poros dan juga
tentukan centrifugal sebesar 100 rad/s, lalu klik ok.
Ø
Tahap “Bearing Load” pada bearing 1 yaitu
dengan klik kanan external load, lalu klik Bearing Load dan pada kotak biru klik face
1 pada bearing load pada permukaan dalam bearing 1 dan pada kotak pink pilih
cordinat system 1, lalu klik kotak Y lalu masukan sebesar 25 N, lalu klik ok.
Ø
Tahap “Bearing load” pada bearing 2 yaitu dengan
klik kanan external load, lalu klik Bearing Load dan pada kotak biru klik face 1 pada bearing load pada permukaan
dalam bearing 2 dan pada
kotak pink pilih cordinat
system 1, lalu klik kotak Y masukan
sebesar 25N dan rubah menjadi reverse direction ,
lalu klik ok.
Ø kemudian tahap “Reverce Geometry” dengan cara klik solidwork, lalu pilih insert,
lalu reverce geometry dan pilih axis, tentukan axis pada pulley bagian tengah
dan setalah itu ok.
Ø
setelah itu tahap “Selected
Direction” dengan klik kanan pada external load, pilih force, pada kotak biru pilih
face 1 pada pulley bagian tengah, dan kotak pink pilih axis1 setelah itu klik selected direction, lalu tentukan
Y sebesar 20 N. dan
klik ok.
SOLVER-SOLUTION.
Ø
Setelah semua pengaturan
awal static analysis dilakukan, langkah selanjutnya 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).
POST-PROCESSING.
Ø Setelah proses solving selesai hasil analysis dapat langsung
dilihat. Ada 3 hasil analysis yang dapat ditampilkan dengan memilih
pada “Model Tree” yaitu :
Stress Result
Displacement
Result
Straint Result
1. Hasil
Static Structural Analysis Von Misses
Dari hasil analisis dapat diketahui besar tegangan maksimum yang didapatkan
adalah sebesar 1.51705e+008 N/m^2 dengan posisi tegangan terdapat pada Bearing Hal
ini disebabkan dari arah gaya yang dikenakan saat analisisnya. Gaya tekan pada
atas poros yang dikenakan pada shaft assem menyebabkan terjadinya tegangan
dimana tegangan maksimumnya berada di Bearing yang berada pada poros.
2.
Hasil Static
Structural Resultant Displacement
Dari hasil analisis dapat diketahui besar resultant displacement
maksimum yang didapatkan adalah sebesar 13.3638
mm dengan posisi resultant displacement maksimum terdapat pada pulley .
Hal ini disebabkan dari arah gaya yang
dikenakan saat analisisnya. Gaya puntir diberikan pada bagian tengan pulley
sehingga displacement maksimum berada di bagian yang dikenai gaya puntir.
3.
Hasil Static
Structural Analysis Strain
Dari hasil analisis dapat diketahui besar strain maksimum yang
didapatkan adalah sebesar 0.00123134
dengan posisi strain atau regangan maksimum terdapat pada bearing
. Hal ini disebabkan pada bagian poros diberikan takan lebih, sehingga
deformasi terjadi lebih besar di bagian tersebut dan regangan pun jadi lebih
besar
4.
Faktor Keamanan
Perhitungan faktor keamanan (𝜂) =
Dimana :
Sy = Yield Strenght, untuk material Pulley Steel
AISI 1020 Yield strenght diketahui sebesar 3.51571 x 108 N/m2.
σe = Tegangan
Von Mises maksimum. Pada analisa tegangan Von Mises stress diketahui sebesar 1.517052 x 108 N/m2
Nilai
safety factor pada shaft assem yang didapat dari hasil perhitungan sangat besar
hal ini menandakan bahwa gaya yang diberikan pada pulley cukup kuat yaitu 20 N Karena material pulley itu adalah Steel AISI 1020 yang
memerlukan gaya puntir yang besar untuk mendapat tegangan , displacement dan
regangan yang besar.
Mantap
BalasHapus