Simulasi dan Analisis Electrodynamic Shaker untuk Pengujian Dinamis A-Arm pada Sapuangin Speed

Devi Maharani Kosa, Harus Laksana Guntur
2017 Jurnal Teknik ITS  
F261 Abstrak-A-arm merupakan salah satu komponen suspensi yang berperan penting saat mobil balap melaju. Pada kompetisi mobil balap Student Formula Japan, a-arm dari mobil Sapuangin Speed perlu dilakukan modal testing sebagai bagian dari ketentuan awal lomba. Pemilihan shaker yang spesifik sangat krusial untuk mendapatkan data modal testing dengan akurasi tinggi. Electrodynamic shaker (ES) merupakan salah satu sistem yang dirancang untuk mengetahui karakteristik dinamis suatu elemen setelah
more » ... elemen setelah dikenai beban. ES dapat menganalisis karakteristik dinamis dari sebuah a-arm sebelum kompetisi dimulai, sehingga kegagalan pada a-arm, seperti terjadinya bending yang berlebihan atau patah, dapat dihindari. Oleh karena itu, untuk memperoleh desain ES yang sesuai untuk pengujian a-arm dari Sapuangin Speed, perlu dilakukan simulasi dan analisis terhadap ES. ES dirancang berdasarkan acuan shaker yang sudah ada di pasaran dan memiliki sistem translasi sederhana. Pada rancangan ini, parameter dinamis dari shaker dicari dan disesuaikan dengan karakteristik dari a-arm. Simulasi, dengan bantuan perangkat lunak Simulink MATLAB R2013, dilakukan dengan input sinusoidal untuk mendapatkan parameter redaman dari shaker. Input arus yang digunakan adalah sebesar 12.5 A dengan frekuensi listrik 50 Hz. Untuk mengetahui respon sistem saat terkena perubahan input arus dilakukan variasi nilai yang berbeda yaitu sebesar 12.5 A, 10.5 A, dan 14.5 A. Selain itu, dua material objek uji dipilih (steel dan carbon fiber) untuk mengetahui respon sistem terhadap material komponen uji yang berbeda. Penelitian menunjukkan bahwa peningkatan besar arus berbanding lurus dengan besarnya nilai respon perpindahan, kecepatan, dan percepatan ES dan a-arm. Sedangkan perbedaan respon dinamis perpindahan pada carbon fiber lebih kecil daripada steel karena carbon fiber memiliki kekakuan yang lebih tinggi. Selain itu, dari simulasi didapatkan parameter redaman shaker yang ideal sebesar 5000 Ns/m. Kata Kunci-A-Arm, Arus, Electrodynamic Shaker, Sapuangin Speed, Translasi. I. PENDAHULUAN NSTITUT Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) merupakan salah satu peserta kompetisi mobil formula internasional, Student Formula Japan, yang diselenggarakan oleh Japan Society of Automotive Engineer. Mobil yang mengikuti lomba harus didesain sedemikian rupa untuk memenuhi kriteria dan dapat memberikan performa optimal. Mobil balap formula dibangun dari rancangan mobil yang disederhanakan dari mobil balap Formula One, yang mana didesain dan dibangun sendiri oleh mahasiswa-mahasiswa ITS untuk keperluan kompetisi. Electrodynamic shaker (ES) merupakan sistem yang dirancang untuk mengetahui karakteristik dinamis suatu elemen setelah dikenai beban. ES yang dirancang berdasarkan acuan shaker yang sudah ada dan memiliki sistem translasi sederhana. Rancangan shaker ini dapat menganalisa karakteristik dinamis dari sebuah a-arm terlebih dahulu untuk menghindari kegagalan pada a-arm seperti terjadinya bending atau patah akibat menahan beban kendaraan. A-arm merupakan salah satu komponen suspensi yang berperan penting saat mobil balap melaju. Hasil analisa karakteristik dinamis a-arm dibutuhkan untuk kesesuaian ketika penyetelan a-arm ke body kendaraan dan perlu dilakukan modal testing oleh ES pada a-arm untuk melakukan analisa. Pemilihan shaker yang spesifik sangat krusial untuk mendapatkan data modal testing dengan akurasi tinggi serta menghasilkan rancangan a-arm yang handal. Parameter dinamis dari shaker dicari dan disesuaikan dengan karakteristik dari a-arm. Pada tahun 2016, Murtadlo menganalisis kekuatan dan umur kelelahan desain a-arm tube dari mobil formula Sapuangin Speed menggunakan metode elemen hingga. Dengan penelitian ini, diperoleh desain yang tepat untuk a-arm mobil Sapuangin Speed dan mampu melalui tes statis maupun dinamis pada ajang kompetisi Student Formula Japan. Sedangkan untuk pengembangan ES, Hickey dkk. (2013) melakukan studi terhadap ES dan memperoleh pemodelan ES pada free body diagram . Pada tahun 2015, Harris dkk. membahas dan memperoleh pemilihan stinger yang ideal untuk sebuah ES. Pada penelitian ini dilakukan simulasi dengan input sinusoidal menggunakan software MATLAB Network R2013a untuk mendapatkan parameter redaman yang ideal dari ES. II. METODE PENELITIAN Dalam penulisan tugas akhir ini diperlukan referensireferensi yang dapat menunjang dalam menganalisis rancangan ES untuk pengujian A-Arm. Masalah yang diidentifikasi pada penelitian ini ada dua, yaitu input dan output. Input yang diberikan berupa variasi arus, variasi material, dan konstanta redaman. Sedangkan output yang dihasilkan dari penelitian ini adalah respon dinamis yang dihasilkan oleh sistem. Input arus yang digunakan adalah sebesar 12.5 A dengan frekuensi listrik 50 Hz. Untuk mengetahui respon sistem saat terkena perubahan input arus dilakukan variasi nilai yang berbeda yaitu sebesar 12.5 A, 10.5 A, dan 14.5 A. Selain itu, untuk mengetahui respon sistem yang menggunakan material komponen uji yang berbeda,
doi:10.12962/j23373539.v6i2.27412 fatcat:ohm2uopd6bchbkzlwudc4dd2ua