LAPORAN TUGAS AKHIR PREDIKSI KEAUSAN KONTAK ANTARA STATIONARY PIVOT DAN PIN JOINT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

dokumen-dokumen yang mirip
LAPORAN TUGAS AKHIR PREDIKSI KEAUSAN PIN PADA PIN-ON-DISC SLIDING CONTACT SYSTEM MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

LAPORAN TUGAS AKHIR PERHITUNGAN KEAUSAN CYLINDER DAN PLATE PADA SISTEM SLIDING CONTACT MENGGUNAKAN UPDATED GEOMETRY

LAPORAN TUGAS AKHIR PERHITUNGAN KEAUSAN PIN PADA SISTEM KONTAK SLIDING PIN-ON-DISC MENGGUNAKAN METODE ANALITIK DAN METODE ELEMEN HINGGA

TUGAS SARJANA. Isi Tugas :

TUGAS SARJANA PEMODELAN KONTAK ELASTIS-PLASTIS ANTARA SEBUAH BOLA DENGAN SEBUAH PERMUKAAN KASAR (ROUGH SURFACE) MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISA KONTAK MULTIPLE ASPERITY-TO-ASPERITY MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

TUGAS SARJANA ANALISA PENGARUH GESEKAN PADA KONTAK SLIDING ANTAR SILINDER MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang.

UNIVERSITAS DIPONEGORO

TUGAS SARJANA. Disusun oleh: TOMY PRASOJO L2E

TUGAS SARJANA STUDI PENGARUH KOEFISIEN GESEK PADA KONTAK SLIDING ANTARA SILINDER DENGAN FLAT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA.

BAB II TEORI KEAUSAN. 2.1 Pengertian keausan.

LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISA ELASTIS-PLASTIS KONTAK ROLLING MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

ANALISA KARAKTERISTIK KONTAK CAPSULE ENDOSCOPY DI DALAM USUS KECIL MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

TUGAS SARJANA CHRYSSE WIJAYA L2E604271

SIMULASI KONTAK PADA SAMBUNGAN TULANG PINGGUL BUATAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

TUGAS SARJANA ANALISA PARAMETER KONTAK PADA SLIDING CONTACT ANTAR ELLIPSOID DENGAN VARIASI ARAH SLIDING MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

LAPORAN TUGAS AKHIR PREDIKSI TEGANGAN VON MISSES DAN TEKANAN KONTAK TOTAL KNEE REPLACEMENT (TKR) SELAMA PROSES GAIT CYCLE

PERHITUNGAN KEAUSAN PADA SISTEM KONTAK ROLLING-SLIDING MENGGUNAKAN FINITE ELEMENT METHOD

TUGAS SARJANA ANALISA PENGARUH KETEBALAN SPECIMENT TERHADAP DEFORMASI PLASTIS PADA KONTAK SPHERE DENGAN SURFACE MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

ANALISA KEAUSAN STEADY STATE PADA KONTAK PIN-ON-DISC DENGAN SIMULASI ELEMEN HINGGA

ANALISA POROS ALAT UJI KEAUSAN UNTUK SISTEM KONTAK TWO-DISC DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

LAPORAN TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI PEMBEBANAN TERHADAP KEAUSAN FASE RUNNING-IN PADA SISTEM ROLLING SLIDING CONTACT

BAB I PENDAHULUAN. (a) (b) (c)

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN NASKAH SOAL TUGAS AKHIR HALAMAN PERSEMBAHAN INTISARI KATA PENGANTAR

ANALISIS KEAUSAN DISC DENGAN MATERIAL BAJA St 70 MENGGUNAKAN ALAT TRIBOTESTER PIN-ON- DISC DENGAN VARIASI PELUMASAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISA KEAUSAN POINT CONTACT MENGGUNAKAN TRIBOMETER PIN-ON-DISC DAN PEMODELAN GLOBAL INCREMENTAL WEAR MODEL DENGAN VARIASI PEMBEBANAN

LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISA TRANSIENT ROLLING CONTACT DENGAN APLIKASI SLIP PADA SILINDER ELASTIS MENGGUNAKAN METODE ANALITIK DAN METODE ELEMEN HINGGA

TUGAS AKHIR. Analisa Kekuatan Sambungan Pipa Yang Menggunakan Expansion Joint Pada Sambungan Tegak Lurus

PEMODELAN NUMERIK METODE ELEMEN HINGGA NONLINIER STRUKTUR BALOK TINGGI BETON BERTULANG ABSTRAK

ANALISIS METODE ELEMEN HINGGA DAN EKSPERIMENTAL PERHITUNGAN KURVA BEBAN-LENDUTAN BALOK BAJA ABSTRAK

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Dalam penelitian ini, analisis yang dilakukan menggunakan metode elemen

TUGAS AKHIR ANALISIS PENGARUH PERMUKAAN SLIP TEXTURE TERHADAP PERFORMANSI PELUMASAN PADA KONTAK SLIDING MENGGUNAKAN METODE VOLUME HINGGA

BAB II RUNNING-IN PADA KONTAK ROLLING SLIDING

PENGARUH PEMODELAN TEKANAN KONTAK RATA-RATA TERHADAP MODEL KEAUSAN KONTAK SLIDING ANTARA SILINDER DENGAN BIDANG DATAR

ANALISA KEKUATAN CRANKSHAFT DUA-SILINDER KAPASITAS 650 CC DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN NASKAH SOAL TUGAS AKHIR HALAMAN PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

VOLUME BAHAN TERBUANG SEBAGAI PARAMETER ALTERNATIF UMUR PAHAT

BEARING STRESS PADA BASEPLATE DENGAN CARA TEORITIS DIBANDINGKAN DENGAN PROGRAM SIMULASI ANSYS

TUGAS SARJANA PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT UJI KUALITAS MINYAK PELUMAS DENGAN METODE GESESKAN

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR PERNYATAAN ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR NOTASI BAB I.

DESAIN DAN ANALISIS RANGKA LENGAN CNC SUMBU Y PADA HYBRID POWDER SPRAY CNC 2 AXIS

SKRIPSI. Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik DANNY PUTRA PRATAMA NIM

Laporan Praktikum MODUL C UJI PUNTIR

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS KEGAGALAN SAFETY JOINT PADA PURIFIER KAPAL TUGAS AKHIR ABDUL HAMID L2E FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

STUDI ANALISIS PEMODELAN BENDA UJI BALOK BETON UNTUK MENENTUKAN KUAT LENTUR DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE KOMPUTER

LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISA TEGANGAN SISTEM PIPA PROCESS LIQUID DARI VESSEL FLASH SEPARATOR KE CRUDE OIL PUMP MENGGUNAKAN PROGRAM CAESAR II

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

METODE PENELITIAN. Model tabung gas LPG dibuat berdasarkan tabung gas LPG yang digunakan oleh

ANALISIS PENENTUAN TEGANGAN REGANGAN LENTUR BALOK BAJA AKIBAT BEBAN TERPUSAT DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

ANALISA POROS ALAT UJI KEAUSAN UNTUK SISTEM KONTAKTWO- DISC DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

III. METODELOGI. satunya adalah menggunakan metode elemen hingga (Finite Elemen Methods,

PERANCANGAN MEKANISME ALAT ANGKUT KAPASITAS 10 TON TESIS

PENGARUH WAKTU DAN JARAK TITIK PADA PENGELASAN TITIK TERHADAP KEKUATAN GESER HASIL SAMBUNGAN LAS

TUGAS SARJANA PENGARUH PENGELASAN THERMITE REL KERETA API TIPE R.54 DAN R.42 PADA TEGANGAN SISA DAERAH PENGARUH PANAS

ANALISIS BUCKLING TERHADAP TABUNG PLAT TIPIS MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

BAB I PENDAHULUAN. Ekstrusi merupakan salah satu proses yang banyak digunakan dalam

UNIVERSITAS DIPONEGORO

TUGAS AKHIR DESAIN PROGRESSIVE DIES PROSES PIERCING DAN BLANKING ENGSEL UNTUK KOMPONEN KURSI LIPAT RULY SETYAWAN NIM

ANALISA TEGANGAN POROS BAJA AISI 1045 PADA MESIN GERGAJI KAYU AKIBAT TORSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

ANALISIS PENGARUH RAKE ANGLE TERHADAP DISTRIBUSI TEGANGAN PADA EXCAVATOR BUCKET TEETH MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

HSS PADA PROSES BUBUT DENGAN METODE TOOL TERMOKOPEL TIPE-K DENGAN MATERIAL St 41

Gambar 1.1. Sambungan hip (hip joint) pada manusia [1].

SIMULASI KONTAK KOMPONEN ACETABULAR PADA SAMBUNGAN TULANG PINGGUL BUATAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR EVALUASI DISTRIBUSI TEGANGAN PADA ENDBLOCK BETON PRATEGANGAN PASCATARIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO KARAKTERISASI PROSES PEMBUATAN AXLE BOTTOM BRACKET THREE PIECES PADA SEPEDA TUGAS AKHIR ARYO KUSUMOPUTRO L2E

STUDI KEKUATAN RANGKA ATAP MONOFRAME MENGGUNAKAN PROFIL C GANDA DENGAN SAMBUNGAN LAS

STUDI ANALISIS PERTEMUAN BALOK KOLOM BERBENTUK T STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN PEMODELAN STRUT-AND- TIE ABSTRAK

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

ANALISIS SIMULASI ELEMEN HINGGA KEKUATAN CRANE HOOK MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK BERBASIS SUMBER TERBUKA

PENGARUH KOEFISIEN GESEKAN PADA PROSES MANUFAKTUR

UNIVERSITAS DIPONEGORO

TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR KONSTRUKSI BAJA GEDUNG DENGAN PERBESARAN KOLOM

ANALISIS DEFLEKSI DAN KAPASITAS LATERAL TIANG TUNGGAL FREE-END PILE PADA TANAH KOHESIF

PEMODELAN KEAUSAN STEADY STATE TESIS

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MEDAN AREA

LAPORAN PENELITIAN PENGARUH SIFAT PLASTISITAS MATERIAL TERHADAP KUALITAS PRODUK HASIL PROSES DEEP DRAWING

LAMPIRAN A. Tabel A-1 Angka Praktis Plat Datar

PERANCANGAN LIFT PENUMPANG KAPASITAS 1000Kg KECEPATAN 90M/Menit DAN TINGGI TOTAL 80M DENGAN SISTEM KONTROL VVVF

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

BAB I PENDAHULUAN. (a) (b) (c)

STUDI PEMODELAN OPTIMASI TUAS HANDLE REM DEPAN SEPEDA MOTOR YAMAHA V-IXION BERBASIS SIMULASI ELEMEN HINGGA. Tugas Akhir

ANALISIS STRUKTUR PRODUK PENGARAH JALAN BENTUK KERUCUT MENGGUNAKAN MSC.NASTRAN

JUDUL HALAMAN PENGESAHAN BERITA ACARA MOTTO DAN PERSEMBAHAN KATA PENGANTAR ABSTRAK DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR NOTASI DAFTAR LAMPIRAN

LAPORAN PROYEK AKHIR DESAIN DAN ANALISIS RANGKA LENGAN CNC SUMBU Z PADA PC BASED CNC MILLING MACHINE

Jurnal Flywheel, Volume 1, Nomor 2, Desember 2008 ISSN :

PEMASANGAN STRUKTUR RANGKA ATAP YANG EFISIEN

PEMODELAN ELEMEN HINGGA KONTAK SLIDING BERULANG ANTARA BOLA DENGAN PERMUKAAN KASAR

ANALISA GESEKAN PENGEREMAN HIDROLIS (REM CAKRAM) DAN TROMOL PADA KENDARAAN RODA EMPAT DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

PENGARUH DIAMETER SHOULDER DAN BENTUK PIN TERHADAP DISTRIBUSI TEMPERATUR PADA FRICTION STIR WELDING DENGAN MENGGUNAKAN PEMODELAN CFD TIGA DIMENSI

ANALISYS TITIK KRITIS DESAIN DIE FENDER DEPAN BAGIAN LUAR MOBIL MINITRUCK ESEMKA

Abstrak. Kata Kunci : Frame, Analisis Tegangan Statik, Ansys 14.5, Tegangan Von Mises, Faktor Keamanan. Abstract

UNIVERSITAS DIPONEGORO DESAIN DAN ANALISA GERBONG KERETA API PENGANGKUT BAHAN BAKAR PREMIUM DENGAN METODE ELEMEN HINGGA TUGAS AKHIR

TUGAS SARJANA ANALISA PENGARUH BENTUK UJUNG INDENTER TERHADAP NILAI KEKERASAN PERMUKAAN PADA NANO-INDENTATION TEST MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Transkripsi:

LAPORAN TUGAS AKHIR PREDIKSI KEAUSAN KONTAK ANTARA STATIONARY PIVOT DAN PIN JOINT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA Diajukan sebagai salah satu tugas dan syarat untuk memperoleh gelar Sarjana (S-1) jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Disusun oleh: DIMAS NOVA SETIAWAN L2E 307014 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2010 i

TUGAS SARJANA Diberikan kepada: Nama : Dimas Nova Setiawan NIM : L2E 307014 Pembimbing : 1. Ir. Sugiyanto, DEA. 2. - Jangka Waktu : 12 (Dua belas) bulan Judul : Prediksi Keausan Kontak antara Stationary Pivot dan Pin Joint Menggunakan Metode Elemen Hingga Isi Tugas : 1. Memprediksi laju keausan yang terjadi pada simulasi kontak sliding antara pin dengan pivot menggunakan Metode Elemen Hingga. 2. Membandingkan model keausan FEM dengan model keausan yang ada sebelumnya. Dosen Pembimbing, Ir. Sugiyanto, DEA. NIP. 196 001 251 987 031 001 ii

HALAMAN PENGESAHAN Tugas Sarjana dengan judul Prediksi Keausan Kontak antara Stationary Pivot dan Pin Joint Menggunakan Metode Elemen Hingga yang disusun oleh: Nama : Dimas Nova Setiawan Nim : L2E 307014 telah disetujui pada: Hari : Tanggal : Dosen Pembimbing, Ir. Sugiyanto, DEA. NIP. 196 001 251 987 031 001 Mengetahui, Koordinator Tugas Sarjana Pembantu Dekan I, Dr. MSK. Tony Suryo Utomo, ST, MT. Ir. Bambang Pudjianto, MT NIP. 197 104 211 999 031 003 NIP. 195 212 051 985 031 001 iii

ABSTRAK Keausan merupakan salah satu faktor penting yang berpengaruh terhadap umur pemakaian beberapa komponen yang saling bersinggungan (kontak) dalam suatu permesinan. Dalam ilmu perancangan faktor keausan perlu sekali untuk dipertimbangkan karena menyangkut sebuah desain yang menuntut agar umur pemakaiannya bertahan lama. Sedikitnya ada tiga jenis keausan berdasarkan penyebabnya, yaitu mechanical, chemical and thermal. Salah satu jenis keausan yang disebabkan oleh mechanical adalah keausan yang terjadi karena sistem kontak sliding. Model pendekatan menggunakan commercial finite element software ANSYS disajikan dalam Tugas Akhir ini. Pemodelan dan prosedur simulasi telah diusulkan menggunakan hukum keausan linear dan skema integrasi Euler. Hukum keausan Archard dipakai sebagai kalkulasi tambahan setelah analisa dengan Finite Element Method (FEM). Pada penelitian ini simulasi dimodelkan sebagai kontak statis pin-on-conforming dan pin-on-plate material steel on steel tanpa pelumasan dengan asumsi material elastis. Hasil prediksi keausan FEM diverifikasi dengan hasil prediksi keausan Saad Mukras. Laju keausan dihitung sebagai fungsi dari jarak sliding. Hasilnya menunjukkan bahwa nilai keausan meningkat seiring bertambahnya jarak sliding, tetapi laju perubahan keausan menurun dikarenakan meningkatnya contact area. Kata kunci: Keausan, area kontak, metode elemen hingga, jarak sliding. iv

ABSTRACT Wear is one of the important factors affected on the lifetime of some contacted components in machinery. In the design engineering wear factor is very important to be considered because of its correlation to a design for the long lifetime. There are three types of causal wear away; mechanical, chemical and thermal. One of the type which caused by mechanical is a wear away that happened because of sliding contact system. In this thesis, a commercial finite element software ANSYS is used. Modeling and simulation procedures are proposed with the linear wear law and Euler integration schemes. The Archard s wear principle was used as an additional calculation beside Finite Element Method (FEM ) analysis. The simulation was modeled as a pin-on-conforming and pin-on-flate static contact and also elasticity steel on steel material without lubrication as elasticity material assumption in this study. The prediction results of FEM were being verified with Saad Mukras prediction results. Wear rate was calculated as a function of sliding distance. The results showed that the wear rate increases as the increasing of sliding distance, however, the wear rate decreases due to the increasing of contact area. Key word: Wear, contact area, finite element method, sliding distance. v

HALAMAN PERSEMBAHAN Terima kasih untuk: Tuhan Yesus Kristus yang senantiasa mencurahkan Kasih dan Anugrah-Nya. Mama dan Papa tercinta yang selalu memberikan doa serta dukungan baik moril maupun material yang tak bisa aku tuk membalasnya. vi

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan kasih dan anugrah-nya kepada Penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Sarjana dengan baik. Laporan disusun sebagai salah satu tugas dan syarat untuk memperoleh gelar Sarjana (S-1) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. Berbagai pihak telah membantu dalam menyusun laporan ini dengan memberikan motifasi, arahan dan bimbingan. Pada kesempatan ini Penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Ir. Sugiyanto, DEA, selaku dosen pembimbing Tugas Sarjana. 2. Dr. Jamari, ST, MT, selaku kepala Lab. EDT yang telah memberikan fasilitasnya dalam menyelesaikan Tugas Sarjana. 3. Semua pihak yang telah membantu tersusunnya laporan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini terdapat kekurangan dan keterbatasan, oleh karena itu Penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan dan kemajuan kami di masa yang akan datang. Akhir kata Penulis berharap semoga hasil laporan ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca. Semarang, 1 April 2010 Penulis vii

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN TUGAS SARJANA... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii ABSTRAK... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xv NOMENKLATUR... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan Penulisan... 3 1.3 Pembatasan Masalah... 3 1.4 Metodologi Penelitian... 3 1.5 Sistematika Penulisan... 5 BAB II TEORI KEAUSAN 2.1 Teori Kontak Hertz... 6 2.2 Teori Keausan, Jenis-Jenis Keausan dan Penyebabnya... 11 2.2.1 Keausan Yang Disebabkan Perilaku Mekanis (mechanical)... 11 2.2.2 Keausan Yang Disebabkan Perilaku Kimia... 14 2.2.3 Keausan Yang Disebabkan Perilaku Panas (thermal wear)... 15 viii

BAB III METODE-METODE PREDIKSI KEAUSAN 3.1 Metode Prediksi Simulasi Keausan Saad Mukras... 17 3.1.1 Step-Updating Procedure Pada Prediksi Simulasi Keausan Saad Mukras... 20 3.1.2 Intermediate Cycle-Update Procedure Pada Prediksi Simulasi Keausan Saad Mukras... 21 3.1.3 Parallel Implementation of the Intermediate Cycle- Update Procedure Pada Prediksi Simulasi Keausan Saad Mukras... 23 3.2 Metode Prediksi Keausan Hegadekatte Global Incremental Wear Model... 24 3.2.1 Prosedur Analitik GIWM... 25 3.2.2 Pengaruh Deformasi Elastis Pada Perhitungan Keausan... 27 3.3 Metode Keausan Archard... 30 3.4 Metode Keausan Sarkar... 32 BAB IV PEMODELAN KEAUSAN DENGAN FINITE ELEMENT METHOD 4.1. Teori Dasar Metode Elemen Hingga... 33 4.1.1. Konsep Dasar Analisis Metode Elemen Hingga... 34 4.1.2. Konsep Dasar Pemahaman Metode Elemen Hingga.. 38 4.2. Metodologi Pemodelan... 44 4.3. Spesifikasi Masalah... 46 4.4. Pemodelan FEM... 48 4.4.1. Prosedur Simulasi FEM... 48 4.4.2. Pembacaan Hasil Simulasi... 49 4.5. Menghitung Kedalaman Keausan... 51 4.5.1. Menentukan Kenaikan Jarak Sliding... 52 4.5.2. Menghitung Perubahan Keausan... 53 4.6. Updating Geometry... 53 4.7. Mengulang Iterasi FEM... 55 ix

BAB V HASIL DAN ANALISA 5.1. Verifikasi... 56 5.2. Verifikasi Awal Pendekatan Keausan dengan FEM... 57 5.3. Hasil Prediksi Keausan dengan FEM... 59 BAB VI PENUTUP 6.1. Kesimpulan... 67 6.2. Saran... 67 DAFTAR PUSTAKA... 68 LAMPIRAN-LAMPIRAN... 71 1. Jurnal Saad Mukras x

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Contoh komponen-komponen permesinan yang saling kontak, (a) slider-crank mechanisms, (b) cam shaft dengan rocker arm, (c) connecting rod dengan pin, (d) conforming block-on-ring test... 1 Gambar 1.2 Flow chart penelitian... 4 Gambar 2.1 Kontak titik (point contact)... 6 Gambar 2.2 Kontak garis (line contact)... 8 Gambar 2.3 Kontak ellips (elliptical contact)... 9 Gambar 2.4 Abrasive wear oleh microcutting pada permukaan yang lunak. 11 Gambar 2.5 Mekanisme pada abrasive wear: a) microcutting, b) fracture, c) fatigue and d) grain pull-out... 12 Gambar 2.6 Adhesive wear karena adhesive shear and transfer... 12 Gambar 2.7 Proses perpindahan logam karena adhesive wear... 12 Gambar 2.8 Flow wear oleh penumpukan aliran geseran plastis... 13 Gambar 2.9 Fatigue wear karena retak di bagian dalam dan merambat... 13 Gambar 2.10 Skema penggambaran proses retak dari awal retak dan merambatnya retak permukaan... 14 Gambar 2.11 Corrosive wear karena patah geser pada lapisan lentur... 15 Gambar 2.12 Corrosive wear karena pengelupasan yang terjadi pada lapisan yang rapuh... 15 Gambar 2.13 Diagram macam-macam keausan yang utama... 16 Gambar 3.1 Flow chart secara garis besar untuk pendekatan simulasi keausan Saad Mukras... 18 Gambar 3.2 Flow chart simulasi keausan untuk step update procedure.... 21 Gambar 3.3 Flow chart simulasi keausan untuk cycle-update procedure... 22 Gambar 3.4 Flow chart simulasi keausan untuk intermediate cycle-update procedure... 23 Gambar 3.5 Flow chart simulasi keausan untuk parallel implementation of the intermediate cycle-update procedure... 24 xi

Gambar 3.6 (a) Diagram alir GIWM untuk menghitung keausan pin, dan (b) penghitungan jari-jari kontak... 25 Gambar 4.1 Elemen garis... 35 Gambar 4.2 Elemen bidang... 35 Gambar 4.3 Elemen volume... 36 Gambar 4.4 Diagram benda bebas dari elemen pegas linier... 36 Gambar 4.5 Perbandingan regangan atau strain antara regangan transversal dengan regangan aksial... 40 Gambar 4.6 Grafik tegangan dan regangan... 40 Gambar 4.7 Grafik tegangan dan regangan yang menunjukkan tangen modulus... 41 Gambar 4.8 Plane Strain yang merupakan regangan bidang... 43 Gambar 4.9 Plane Strain yang merupakan tegangan bidang... 43 Gambar 4.10 Diagram alir untuk simulasi keausan FEM... 45 Gambar 4.11 (a) Pin dan Pivot Joint dengan gerak relative Oscillatory Saad Mukras, (b) pin-on-conforming, (c) pin-on-plate... 47 Gambar 4.12 Contoh penentuan kondisi batas dan pembebanan (a) pin-onconforming, (b) pin-on-plate.... 49 Gambar 4.13 Kontur tegangan kontak arah y di FEM (a) pin-on-conforming, (b) pin-on-plate... 50 Gambar 4.14 Contoh data nilai contact pressure tiap nodal (a) pin-onconforming, (b) pin-on-plate.... 51 Gambar 4.15 Nilai keausan maksimum yang diijinkan.... 52 Gambar 4.16 Pin-on-Conforming (a) Cara melakukan Update Geometry, (b) bentuk pin setelah diubah.... 54 Gambar 4.17 Nilai Pin-on-Plate (a) Cara melakukan Update Geometry, (b) bentuk pin setelah diubah... 54 Gambar 5.1 Keausan maximum antara pin dan pivot dengan beban F N = 150 N.... 56 Gambar 5.2 Kontur tegangan kontak arah sumbu y pada FEM pin-on-conforming... 57 xii

Gambar 5.3 Kontur tegangan kontak arah sumbu y pada FEM pin-on-plate.... 58 Gambar 5.4 Grafik tegangan kontak terhadap jari-jari kontak pin-onconforming dan pin-on-plate.... 58 Gambar 5.5 Grafik kedalaman keausan terhadap jarak sliding.... 59 Gambar 5.6 Grafik tegangan kontak normal terhadap jari-jari kontak pin-on-conforming pada beberapa jarak sliding.... 60 Gambar 5.7 Kontur Von Mises stress untuk s = 0 mm pin-on-conforming. 60 Gambar 5.8 Kontur stress arah y (Sy) untuk s = 0 mm pin-on-conforming. 61 Gambar 5.9 Kontur Von Mises stress untuk s = 81512,15 mm pin-onconforming.... 61 Gambar 5.10 Kontur stress arah y (Sy) untuk s = 81512,15 mm pin-onconforming... 61 Gambar 5.11 Kontur Von Mises stress untuk s = 183722,55 mm pin-onconforming... 62 Gambar 5.12 Kontur stress arah y (Sy) untuk s = 183722,55 mm pin-onconforming... 62 Gambar 5.13 Kontur Von Mises stress untuk s = 297010,53 mm pin-onconforming... 62 Gambar 5.14 Kontur stress arah y (Sy) untuk s = 297010,53 mm pin-onconforming... 63 Gambar 5.15 Grafik tegangan kontak normal terhadap jari-jari kontak pin-on-plate pada beberapa jarak sliding... 63 Gambar 5.16 Kontur Von Mises stress untuk s = 0 mm pin-on-plate... 64 Gambar 5.17 Kontur stress arah y (Sy) untuk s = 0 mm pin-on-plate... 64 Gambar 5.18 Kontur Von Mises stress untuk s = 61006,75 mm pin-on-plate 64 Gambar 5.19 Kontur stress arah y (Sy) untuk s = 61006,75 mm pin-on-plate 65 Gambar 5.20 Kontur Von Mises stress untuk s = 192978,88 mm pin-on-plate 65 Gambar 5.21 Kontur stress arah y (Sy) untuk s = 192978,88 mm pin-on-plate 65 Gambar 5.22 Kontur Von Mises stress untuk s = 301888,18 mm pin-on-plate 66 Gambar 5.23Kontur stress arah y (Sy) untuk s = 301888,18 mm pin-on-plate 66 xiii

DAFTAR TABEL Tabel 5.1 Parameter-parameter untuk geometri pin-on-conforming dan pin-on-plate.... 46 xiv

NOMENKLATUR Simbol Keterangan Satuan A luas permukaan kontak [mm 2 ] A j faktor extrapolasi pada siklus j th [-] b jari-jari permukaan bidang kontak [mm] E modulus elastisitas [MPa] E* modulus elastisitas efektif [MPa] F N gaya normal (normal load) [N] H kekerasan bahan (hardness) [MPa] h kedalaman keausan [mm] K koefisien keausan takberdimensi [-] k D koefisien keausan berdimensi [mm 3 /Nmm] p 0 tegangan kontak maksimum [MPa] p tegangan kontak normal [MPa] R jari-jari efektif [mm] s jarak sliding [mm] V volume keausan [mm 3 ] x, y koordinat kartesius [mm] v Poisson s ratio [-] µ koefisien gesek [-] Subscripts dan superscripts p pin i tahap kenaikan keausan max maksimum w keausan e elastis xv