STATIC STRUCTURAL ANALYSIS PADA FORKLIFT DENGAN BEBAN 10000 N DENGAN MATERIAL STEEL AISI 304

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.

1.1       STUDY ADVISOR

1.      Buka file gambar yang telah dibuat dengan nama “FORKLIFT”. kemudian pilih tab “Simulation-Study Advisor-New Study “

2.      Isi study name “ FORKLIFT” lalu pilih “Static” untuk tipe analysis. Setelah itu OK.

1.2       APPLY MATERIAL

1.      Pilih jenis material yang akan dianalisis, pilih “Apply Material” pada tab Simulation, pilih Folder Steel AISI 304  ( untuk model type pilih Linier Elastic Isotropic dan units SI – N/m^2 (Pa)) lalu OK/Apply. Lalu Close pada Apply Material

1.3       FIXTURE ADVISOR

Selanjutnya kita lanjutkan untuk menentukan bagian yang akan di fix atau bagian yang diam/tidak bergerak/istilahnya dipantek agar tidak bergerak, untuk melakukannya menggunakan tool Fixture Advisor.

1.      Lalu pilih tanda panah kebawah lalu pilih “Fixed Geometry”

2.      Tentukan daerah atau permukaan yang di “Fix” dengan pilih pada permukaan seperti di gambar lalu OK.

3.      Usahakan pada saat memilih bagian yang fix pada material dilakukan pada tengah-tengah material agar tidak ada kesalahan atau perubahan fix pada bagian material.

1.4 EXTERNAL LOADS

Selanjutnya untuk menentukan bagian yang akan di beri gaya atau Force agar materialmendapatkan beban sehingga kita dapat dianalisis apa yang terjadi pada material bila dikenakan beban, untuk melakukannya menggunakan tool External Loads.

1.      Pada External Loads pilih tanda panah kebawah lalu pilih “Force”

2.      Tentukan daerah atau permukaan yang di “Fix” dengan pilih pada permukaan seperti di gambar lalu OK.

3.      Selanjutnya pada sisi kiri tool kita pilih berapa gaya yang dibebankan dan jenis gaya apa yang akan digunakan. Pada bagain jumlah gaya kita tulis 10000 N lalu kita pilih arah gayanya yaitu Reverse Direction atau gaya tarik. Maka akan terlihat arah gaya berlawanan seperti pada gambar diatas.

4.      Selanjutnya Pilih Ok

1.5       MESH

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.

1.      klik kanan Mesh

2.      kemudian pilih “Create Mesh” pada “Model Tree”

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

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

Selanjutnya untuk menjalankan program untuk mendapatkan hasil dari gaya yang ditimbulkan akibat force 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.

1.6       STREES

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.

1.      Klik kanan pada Strees1 yang terdapat pada bagian result.

2.      Setelah di klik kanan pilih Chart Options

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

ANALISA STREES

Dari hasil analisis dapat diketahui besar tegangan maksimum yang didapatkan adalah sebesar 88.897.708.032 N/m2 dengan posisi tegangan terjadi pada lengkungan yang terdapat di tengah batang dan diujung batang. Hal ini disebabkan dari arah gaya yang dikenakan saat analisisnya. Gaya pada ujung muka dikenakan gaya tarik dengan 10000 N sehingga strees yang terjadi terdapat dibagian yang memiliki luas penampang yang lebih kecil yaitu bagian tengah dan ujung akan terjadi tegangan yang lebih sehingga mengakibatkan benda melengkung pada fork lift.

1.7       Displacement

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

4.      Klik kanan pada Displacement yang terdapat pada bagian result.

5.      Setelah di klik kanan pilih Chart Options

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

ANALISA DISPLACEMENT

Dari hasil analisis dapat diketahui besar displacement maksimum yang didapatkan adalah sebesar 174.592 mm di Node 3218 dengan posisi displacement maksimum terdapat pada permukaan yang terdapat di ujung batang yang dikenai tegangan tarik karna terlihat warna yang berwarna merah. Hal ini disebabkan dari arah gaya yang dikenakan saat analisisnya. Posis beban dan bentuk benda yang seperti plat tipis manjadi penyebab utama sehingga titik displacement maksimum terdapat pada permukaan yang terdapat di ujung batang karena berdekatan dengan gaya tarik yang diterapkan.

1.8       STRAIN

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

7.      Klik kanan pada Strain yang terdapat pada bagian result.

8.      Setelah di klik kanan pilih Chart Options

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

1.9       FACTOR OF SAFETY

Selanjutnya kita akan menentukan dimana lokasi faktor keamanan dan nilai yang didapat dari analysis dibawah ini. Define Factor Of Safety bisa dilakukan dengan cara berikut ini:

1.      Klik kanan pada Result.

2.      Setelah di klik kanan pilih Define Factor Of Safety.

3.      lalu akan terlihat pengaturan Factor Of Safety (tidak usah diubah) dan langsung Lalu klik OK.

4.      Lalu akan terlihat tampilan seperti dibawah ini yang berwarna merah namun belum mendapatkan lokasi dari faktor terendah keam

anannya.

            ANALISA FAKTOR KEAMANAN

Perhitungan faktor keamanan (𝜂) = Sy : strees max

Dimana :

Sy = Yield Strenght. Untuk material Steel AISI 304  Yield stress diketahui sebesar = 206.807.000  N/m2

σe = Tegangan Von Mises maksimum. Pada analisa tegangan Von Mises stress diketahui sebesar  88.897.708.032  N/m2

Maka : (𝜂) = 206.807.000   : 88.897.708.032 

                  = 0.002

1.10     Kesimpulan Hasil Analisis Kesimpulan

Pada kesimpulan yang didapat dari analisis yang sudah dibuat dari percobaan pembebanan gaya tekan pada benda kerja tersebut didapat angka FOS (Factor Of Safety) yaitu 0.002, karna dari nilai yield strenght dibagi dengan nilai max strees dari material tersebut didapat nilai faktor keamanannya.

Faktor keamanan 0.02 berarti keamanan dari material tersebut sangat-sangat tidak aman apa bila diberi beban 10000 N karena standart faktor keamanan pada perusahaan itu sendiri yaitu 2. Jadi material tidak dapat berfungsi dengan baik.