Garuda - Garba Rujukan Digital

Evaluasi Numerik Untuk Delaminasi Tengah pada Pelat Komposit dengan Model Cohesive Zone Mega Lazuardi Umar; Mas Irfan Purbawanto Hidayat; Lukman Noerochim
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Semakin berkembangnya material komposit, menjadikan komposit sebagai material yang sering menjadi concern bahan penelitian. Namun, komposit juga bisa mengalami kegagalan, salah satunya adalah delaminasi. Oleh sebab itu, penulis mengulas beberapa pengaruh ukuran, lokasi, konfigurasi lay-up, dan distribusi initial crack terhadap respon delaminasi pada material komposit. Komposit yang digunakan pada penelitian ini adalah carbon/epoxy yang disimulasikan pada ANSYS Mechanical/APDL. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa semakin panjang initial crack, reaction force yang dibutuhkan untuk membuka interface element delaminasi tengah semakin kecil. Sebaliknya, semakin pendek initial crack, reaction force-nya semakin besar. Lokasi dan distribusi initial crack juga berhubungan dengan ketebalan, dimana nilai ketebalan menyebabkan perbedaan reaction force untuk membuka interface. Sementara itu, konfigurasi serat unsymetric lebih tahan terhadap fenomena delaminasi daripada konfigurasi symetric.

Analisa Proses Perpindahan Panas pada Pengecoran Paduan Al-12%Si dengan Metode Elemen Hingga Muhammad Bahtiyar Firdaus; Mas Irfan Purbawanto Hidayat; Dian Mughni Fellicia
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Piston merupakan salah satu komponen yang sangat penting bagi sebuah kendaraan. Di dalam sebuah industri, pembuatan piston dilakukan dengan cara pengecoran atau casting. Dalam proses pengecoran terdapat banyak fenomena umum yang tidak dapat dikontrol secara langsung seperti distribusi temperatur, tegangan termal, penyusutan serta deformasi cetakan. Oleh karena itu digunakan ANSYS Mechanical APDL yang berbasis metode elemen hingga untuk memprediksi fenomena dalam proses pengecoran. Digunakan pasir silika sebagai cetakan pasir dan SS304 sebagai permanent mold. Bahan coran yang digunakan adalah AL-12%Si. Ukuran piston Ninja 250R dijadikan referensi pada simulasi ini dimana memiliki dimensi bore dan stroke sebesar 62 mm dan 41.2 mm. Di dalam penelitian ini didapatkan pola distribusi temperatur serta tegangan termal dan juga shrinkage yang terjadi selama proses pengecoran dari kedua cetakan tersebut. Didapatkan nilai tegangan termal maksimum serta shrinkage sebesar 3.89E+09 Pa dan 31135.5 mm3 pada keseluruhan cetakan SS304 sedangkan pada keseluruhan cetakan pasir adalah 2.35E+08 Pa dan 600 mm3. Untuk bagian coran nilai tegangan termal maksimum dan shrinkage pada cetakan SS304 adalah 65228892.2 Pa dengang shrinkage sebesar 6.9457 mm3 dan pada cetakan pasir sebesar 258718.871 Pa dan 0.0245 mm3.

Evaluasi Numerik Untuk Delaminasi Komposit Double Cantilever Beam Dengan Cohesive Zone Model Nuri Setyo Taufiqqurrahman; Mas Irfan Purbawanto Hidayat; Amaliya Rasyida
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Material komposit saat ini terus berkembang, salah satunya adalah material komposit laminat. Material komposit laminat terdiri dari lamina-lamina dimana ikatan yang berdekatan kerap terdeformasi, yang biasa disebut sebagai delaminasi. Delaminasi pada material komposit laminat dapat dianalisis menggunakan metode numerik dimana dalam penelitian ini menggunakan software yang berbasis elemen hingga, yaitu ANSYS Mechanical/APDL. Untuk mengetahui proses delaminasi yang terjadi, double cantilever beam di modelkan dengan pemberian beban berupa displacement. Variasi penelitain yang digunakan diantaranya arah serat, letak initial crack, dan panjang initial crack. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa, double cantilever beam dengan panjang initial crack 30 mm dan arah serat 0o memiliki reaction force yang paling tinggi, yaitu 116.68 N pada ketebalan beam yang sama. Double cantilever beam dengan panjang initial crack 55 mm dan arah serat 90o membutuhkan reaction force yang paling kecil diantaranya, yaitu 22.9 N. Double cantilever beam yang dibeberapa kasus memiliki tebal yang berbeda memberikan hasil yang menunjukkan bahwa semakin tebal beam maka reaction force yang dibutuhkan semakin besar.

Evaluasi Numerik Untuk Delaminasi Layer Sub-Bagian Turbin Angin Dengan Model Cohesive Zone Fikan Mubarok Rohimsyah; Mas Irfan Purbawanto Hidayat; Lukman Noerochim
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Area dimana terjadi ketidaksempurnaan ikatan atau tidak terdapatnya ikatan permukaan antara layer pada material komposit didefinisikan sebagai delaminasi. Delaminasi dapat terjadi pada material sederhana hingga material kompleks seperti turbin angin. Oleh sebab itu, penulis mengulas beberapa pengaruh ukuran initial crack, lokasi dan konfigurasi lay-up terhadap respon delaminasi layer sub-bagian turbin angin yaitu spar cap pada turbin angin berukuran 25 m. Sub-bagian turbin angin menggunakan material E-glass/Epoxy prepeg. Simulasi dilakukan menggunakan ANSYS dengan menggunakan metode Cohesive Zone. Delaminasi terjadi antara layer dan dimodelkan dengan interface element. Didapatkan bahwa Initial crack dengan panjang a = 400 mm, memiliki nilai reaction force yang lebih kecil nilainya dibandingkan dengan initial crack dengan a = 200 mm. Letak initial crack berhubungan dengan ketebalan (t) dimana pada saat a berada pada 1/2 t memiliki ketahanan lebih baik terhadap delaminasi, sementara saat a berada pada 3/5 t, peak reaction force menurun. Sementara arah serat dengan konfigurasi unsymetric memiliki reaction force yang lebih kecil dibandingkan dengan material symetric (unidirectional)

Simulasi Delaminasi pada Komposit Glass Fiber-reinforced Polymer (GFRP) dan Carbon Fiber-reinforced Polymer Menggunakan Metode Cohesive Zone Model (CZM) dan Virtual Crack Closure Technique (VCCT) Dimas Bagus Setiawan; Mas Irfan Purbawanto Hidayat; Widyastuti Widyastuti
Jurnal Teknik ITS Vol 9, No 1 (2020)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v9i1.50322

Komposit digunakan untuk pengganti logam, dengan mempertimbangkan kekuatan yang tidak berbeda jauh dengan logam. Glass fiber-reinforced polymer (GFRP) dan carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) merupakan dua komposit yang saat ini banyak digunakan. Namun pada penggunaannya komposit dapat mengalami kegagalan. Salah satu kegagalan material komposit adalah delaminasi, yakni lepasnya laminat-laminat antar lapisan (layer) material komposit. Pada penelitian ini, telah dilakukan perbandingan hasil simulasi delaminasi dengan tujuan mencari metode terbaik pada 2 metode berbeda yakni, Cohesive Zone Model (CZM), dan Virtual Crack Closure Technique (VCCT) pada dua material berbeda yakni, carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) dan glass fiber-reinforced polymer (GFRP). Simulasi dilakukan menggunakan ANSYS Workbench Mechanical, dimana terlebih dahulu dilakukan analisa mesh sensitivity untuk menentukan ukuran elemen paling optimal, dimana didapat ukuran 0.4 mm merupakan yang paling optimal. Setelah itu dilakukan analisa karakterisasi delaminasi dengan mempelajari kurva stress-strain dan distribusi tegangan-regangan. Dari analisa tersebut, dengan menggunakan parameter, didapat VCCT merupakan metode terbaik karena sesuai dengan teori, memiliki nilai margin error yang rendah, serta tidak memerlukan adanya preparasi delaminasi.

Pengaruh Komposisi Filler Limbah Polypropylene dan Sekam Padi terhadap Sifat Fisis dan Mekanik Komposit untuk Aplikasi Papan Semen Partikel Sigit Tri Wicaksono; Mas Irfan Purbawanto Hidayat
Jurnal Teknik ITS Vol 8, No 2 (2019)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Papan partikel semen komposit memiliki potensial dalam memproduksi aplikasi pembangunan. Aplikasi yang diproduksi dari papan partikel semen memiliki kekuatan dan ketangguhan lebih dari papan partikel kayu. Selain itu, papan partikel semen juga lebih tahan akan api atau panas dan kedap akan suara. Papan partikel semen biasanya digunakan dalam pembangunan fisik di sektor konstruksi seperti penggunaan pada dinding panel sebagai aplikasi tahan api dan kedap suara. Karena proses pembuatan semen berperan sebagai penyumbang gas karbon dioksida dalam proses produksinya dan salah satu jenis semen adalah semen pre-mix mortar. Salah satu upaya untuk mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dari produksi semen adalah menggunakan material limbah sebagai filler komposit untuk mengurangi penggunaan semen. Material limbah berupa serat alam yang dapat digunakan sebagai penguat pada komposit adalah serat sekam padi. Bahan limbah lain yang bisa digunakan sebagai pengisi adalah polypropylene dan bata ringan. Bata ringan merupakan salah satu bahan utama untuk konstruksi dinding. Penelitian ini dilakukan dengan berbagai variasi komposisi sekam padi dan polypropylene pada komposit sekam padi/ polypropylene/ bata ringan/ semen untuk aplikasi papan partikel. Pengujian yang dilakukan berupa pengujian fisis (absorbsi air dan densitas), pengujian mekanik (beban lentur dan kuat tekan) serta pengujian mikroskop optik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan sekam padi dan polypropylene dapat memberikan sifat fisis dan mekanis yang lebih baik pada komposisi tertentu. Nilai pengujian sifat fisis dan mekanis papan semen partikel tidak seluruhnya memenuhi standar SNI 03-2105-2006, namun seluruhnya telah memenuhi standar ISO 8335. Nilai kuat lentur dan kuat tekan tertinggi dimiliki oleh komposit dengan variasi komposisi 0,5 phr sekam padi dan 0.5 phr polypropylene dengan nilai masing-masing sebesar 149,29 dan 523 kgf/cm2.

Analisis Numerikal Frekuensi Natural Pada Poros Low Pressure Boiler Feed Pump PT.PJB UP Gresik Muhammad Taufik Akbar Ofrial; Lukman Noerochim; Mas Irfan Purbawanto Hidayat
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 1 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Low pressure boiler feed pump (LPBFP) merupakan salah satu komponen penting dalam sistem Heat Recovery Steam Generator (HRSG), pada pengoperasiannya sering terjadi permasalahan yaitu patahnya poros yang dapat terjadi 8-10 kali dalam setahun yang mungkin disebabkan oleh faktor getaran. Untuk itu pada penelitian ini dilakukan perhitungan dengan pemodelan metode elemen hingga menggunakan software ANSYS untuk menghitung frekuensi natural dan modus getaran untuk 10 frekuensi natural pertama pada komponen LPBFP. Dari hasil simulasi didapatkan nilai yaitu untuk orde pertama sebesar 583,03 Hz, orde kedua sebesar 583,39 Hz, orde ketiga sebesar 2820,8 Hz, orde keempat sebesar 2849 Hz, orde kelima sebesar 3943,9 Hz, orde keenam sebesar 4079,6 Hz, orde ketujuh sebesar 5428,3 Hz, orde kedelapan sebesar 6111 Hz, orde kesembilan sebesar 6594 Hz, orde kesepuluh sebesar 6715 Hz. Sepuluh frekuensi natural menghasilkan lima jenis modus getaran yaitu lateral bending vibration, shear bending vibration, torsional bending vibration, axial bending vibration, torsional shear bending vibration. Dari kesepuluh frekuensi natural yang diperoleh semuanya menyebabkan kegagalan poros low pressure boiler feed pump.

Analisis Pengaruh Flow Rate dan Pressure pada In Situ Well Repair Menggunakan Material Polyacrylamide dengan CFD-FEM Coupling Method Halida Azmi Falah; Mas Irfan Purbawanto Hidayat; Sungging Pintowantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 1 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v7i1.28397

Kebocoran pipa produksi (production tubing) dalam kegiatan eksplorasi minyak bumi dan gas alam dapat mengganggu proses produksi. Untuk itu, diperlukan metode yang tepat untuk memperbaiki kebocoran tubing tanpa menghentikan proses (shutdown). Salah satu metode perbaikan yang dapat digunakan adalah in situ well repair. In situ well repair dilakukan dengan penambalan (patching) menggunakan polimer superabsorbent jenis polyacrylamide pada flow rate dan tekanan tertentu. Pada penelitian ini dilakukan simulasi dengan CFD dan FEM untuk menganalisis pengaruh tekanan dan flow rate yang menghasilkan kemampuan in situ well repair paling optimum untuk mengatasi kebocoran tubing dengan menggunakan software ANSYS. Hasil yang diperoleh yaitu semakin besar flow rate dan tekanan, maka akan semakin besar pula kemungkinan terjadinya deformasi patch pada lokasi in situ well repair. Flow rate yang menghasilkan kemampuan in situ well repair paling optimum adalah 1000 bpd dengan nilai tekanan sebesar 36,82 Pa pada lokasi patch dengan jarak 180 inch dari dasar tubing.

Analisa Faktor Intensitas Tegangan dan Usia Siklus pada Simulasi Perambatan Retak Komponen Poros Menggunakan Metode Smart Crack Growth Anky Fitrian Wibowo; Mas Irfan Purbawanto Hidayat; Rochman Rochiem
Jurnal Teknik ITS Vol 8, No 2 (2019)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Poros berfungsi untuk meneruskan tenaga baik berupa puntiran, torsi maupun bending dari suatu bagian ke bagian yang lain. Akibatnya suatu poros sering mengalami kegagalan dalam operasinya. Tugas akhir ini bertujuan untuk mengestimasi usia siklus dari poros dengan mempertimbangkan perhitungan faktor intensitas tegangan untuk retak semi elliptical yang diaplikasikan displacement. Analisa metode elemen hingga dengan opsi smart crack growth ANSYS 19.1 untuk melakukan simulasi perambatan retak yang kemudian didapatkan nilai faktor intensitas tegangan dengan variasi panjang retak dan jenis material. Range dari faktor intensitas tegangan digunakan untuk memprediksi laju perambatan retak dan estimasi usia siklus dengan menggunakan hukum Paris. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa semakin kecil intial crack maka energi yang dibutuhkan semakin besar sehingga siklus yang dibutuhkan untuk menyelesaikan patahan lebih lama kemudian untuk penambahan unsur paduan yang bersifat sebagai pembentuk karbida dan penstabil karbida maka semakin mudah membentuk karbida yang mampu menghambat pertumbuhan butir dan meningkatkan ketangguhan.

Simulasi Perambatan Retak pada Baja dan Aluminium Akibat Pembebanan Statis dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga Nimba Sharon Lande; Mas Irfan Purbawanto Hidayat; Wikan Jatimurti
Jurnal Teknik ITS Vol 8, No 2 (2019)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Mengetahui mekanisme terjadinya retakan membantu industri untuk menghindari kerugian. Penelitian ini dilakukan dengan bentuk simulasi berbasis metode elemen hingga, dengan tujuan untuk menganalisis pengaruh jenis material dan pengaruh lubang pada spesimen terhadap perambatan retak. Variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah jumlah lubang, posisi lubang dan jenis material, yaitu AISI 1020 dan AA 2024 – T3. Hasil dari penelitian ini berupa kekuatan spesimen terhadap perambatan retak dengan membandingkan faktor intensitas tegangan (K). K terkecil pada spesimen satu, dua, dan empat lubang adalah 8,23 x 106 MPa.mm0,5, 6,96 x 106 MPa.mm0,5 dan 5,96 x 106 MPa. Semakin banyak lubang maka semakin tinggi kekuatan spesimen, dengan perbandingan K pada spesimen dua lubang dan empat lubang yang sejenis sebesar 6,96 x 106 MPa.mm0,5 dan 5,96 x 106 MPa.mm0,5. AA 2024 – T3, dengan K senilai 3,94 x 106 MPa.mm0,5, memiliki ketahanan terhadap retak lebih tinggi dari AISI 1020, dengan K senilai 9,95 x 106 MPa.mm0,5.

Title

Found 15 Documents
Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title Search

Found 15 Documents Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title

Found 15 Documents
Search