Pengembangan dan Analisis Kondisi Kegagalan Desain Baran Power Pack dengan Menggunakan Kriteria Von Mises di PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

From ccitonlinewiki
Revision as of 11:41, 31 December 2020 by Yogasatya.adikhansa (talk | contribs) (BAB III LANDASAN TEORI)
Jump to: navigation, search

Daftar Isi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Tujuan Penulisan
1.3.1. Tujuan Umum
1.3.2. Tujuan Khusus
1.4. Batasan Masalah
1.5. Tempat dan Waktu Pelaksanaan
1.6. Metodologi Penulisan
1.7. Sistematika Penulisan

BAB II PROFIL PERUSAHAAN

2.1. Sejarah Perusahaan
2.2. Visi dan Misi Perusahaan
2.3. Struktur Organisasi Perusahaan
2.4. Produk Perusahaan
2.4.1. Baran Power Wall
2.4.2. Baran Power Pack
2.4.3. Baran Power Cube
2.4.4. Baran Electric Vehicle
2.4.5. Baran Property

BAB III LANDASAN TEORI

3.1. Battery Power Pack
3.1.1. Fungsi Battery Power Pack
3.1.2. Desain Battery Power Pack
3.2. Computer-Aided Design
3.3. Computer-Aided Engineering
3.4. Metode Elemen Hingga
3.5. Kriteria Von Mises
3.6. Factor of Safety
3.7. Stainless Steel SS 304

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

4.1. Diagram Alir Penelitian
4.2. Objek Penelitian
4.3. Permintaan dari Perusahaan
4.4. Metodologi yang Digunakan
4.5. Metodologi Simulasi

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Hasil Desain Gambar
5.1.1. Left and Right Part
5.1.2. Back Part
5.1.3. Top Part
5.1.4. Bottom Part
5.2. Hasil Simulasi
5.2.1. Mesh Convergence
5.2.2. Perhitungan Pemodelan
5.2.3. Hasil Akhir Simulasi
5.3. Kriteria Von Mises dan Factor of Safety

BAB VI PENUTUP

6.1. Kesimpulan
6.2. Saran

DAFTAR PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi yang pesat mendorong manusia untuk berlomba-lomba untuk membuat inovasi yang baru. Dalam perkembangan teknologi tersebut, salah satu inovasi yang tercetus merupakan energi listrik sebagai sumber energi utama dari segala alat yang digunakan oleh manusia sehari-hari. Energi listrik tersebut dapat disimpan pada baterai. Selain dapat menyimpan energi listrik, baterai juga dapat digunakan sebagai sumber utama kelistrikan hingga pemanfaatan fuel cell. Dengan meningkatnya permintaan dari penggunaan baterai, peningkatan kualitas dari baterai juga dilakukan untuk mengimbangi hal tersebut. Peningkatan yang dilakukan pada baterai antara lain adalah peningkatan kapasitas, umur, efektivitas, dll. Saat ini, pemanfaatan baterai dapat ditemukan pada alat-alat yang umum digunakan seperti telepon seluler, drone dan industri otomotif.

Pada industri otomotif, penggunaan energi listrik diharapkan dapat menggantikan penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber energi utama. Kendaraan yang telah menerapkan penggunakan energi listrik sebagai sumber energi utama disebut dengan Electric Vehicle (EV). Perusahaan-perusahaan yang bergerak di dunia otomotif yang sudah mengembangkan EV antara lain adalah Tesla, BMW, Kia, dll.

EV menggunakan energi listrik sebagai sumber energi utama yang dapat disimpan salah satunya pada baterai. Dalam penggunaan jangka panjang, energi listrik yang disimpan pada baterai dapat habis sehingga perlu dilakukan pengisian kembali energi listrik kepada baterai. Pengisian kembali energi listrik pada EV biasa dilakukan pada electric vehicle charging station. Electric vehicle charging station merupakan sebuah sistem yang dapat menyuplai energi listrik untuk melakukan pengisian ulang energi listrik pada EV.

PT. Aldebaran Rekayasa Cipta saat ini tengah mengembangkan electric vehicle charging station yang nantinya dapat tersebar ke beberapa titik di Indonesia. Alat yang dikembangkan tersebut terdiri dari 12 battery pod yang disusun sedemikian rupa sehinggadapat dilakukan produksi dan instalasi dengan mudah. Oleh karena itu, diperlukan perancangan untuk membuat casing sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan.


1.2. Perumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah disebutkan sebelumnya, dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana cara untuk mendesain casing yang dapat memenuhi dimensi dari 12 battery pack?

2. Bagaimana cara untuk mengetahui bahwa keseluruhan battery pack dapat diangkat tanpa terjadi kegagalan?

3. Bagaimana cara untuk menentukan material yang digunakan untuk mengangkat keseluruhan battery powerpack?

4. Apakah Stainless Steel SS 304 dapat digunakan sebagai material dari battery powerpack?


1.3. Tujuan Penulisan

Tujuan yang ingin dicapai dari penulisan laporan kerja praktik ini dapat dibagi menjadi tujan umum dan tujuan khusus. Tujuan-tujuan yang telah disebutkan tersebut adalah sebagai berikut:

1.3.1 Tujuan Umum

Tujuan umum yang dari kegiatan dan penulisan laporan kerja praktik ini dapat dibagi menjadi tujuan bagi mahasiswa, bagi perusahaan dan bagi institusi pendidikan yang bersangkutan. Tujuan-tujuan yang telah disebutkan tersebut adalah sebagai berikut:

1. Bagi Mahasiswa

a. Mendapatkan wawasan dan pengalaman di dunia kerja yang terjadi pada bidang keteknikan.

b. Mendapatkan tempat untuk melakukan penerapan ilmu yang sudah didapatkan di institusi pendidikan Universitas Indonesia.

c. Memenuhi syarat untuk menyelesaikan pendidikan gelar S1 Teknik Mesin di Universitas Indonesia.

2. Bagi Perusahaan

a. Memberikan kontribusi pada bidang pendidikan dari perusahaan.

b. Melakukan pertukaran wawasan melalui diskusi mengenai permasalahan yang terjadi di perusahaan.

c. Menciptakan terjadinya hubungan antara perusahaan dan institusi pendidikan.

3. Bagi Institusi Pendidikan

a. Menjalankan tridharma perguruan tinggi serta melengkapi kurikulum kerja praktik.

b. Memberikan pengawasan terhadap mahasiswa serta kurikulum yang telah berjalan pada institusi pendidikan tersebut.

c. Menciptakan hubungan antara institusi pendidikan dan perusahaan.

1.3.2 Tujuan Khusus

Tujuan khusus dari kegiatan dan penulisan laporan kerja praktik ini adalah sebagai berikut:

1. Mempelajari mengenai inovasi yang dirancang pada PT. Aldebaran Rekayasa Cipta.

2. Memperdalam pengetahuan menggunakan aplikasi Autodesk Inventor, Solidworks dan Ansys.

3. Memberikan pengalaman untuk mengerjakan beberapa bagian dari proyek yang dikerjakan.

4. Menambah pengetahuan untuk melakukan analisis yang berkaitan dengan casing power pack.


1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan pada penulisan kegiatan dan laporan kerja praktik adalah sebagai berikut:

1. Pekerjaan yang dilakukan hanya meliputi permintaan dari perusahaan.

2. Desain bukan merupakan desain akhir yang memiliki engsel pintu, lubang baut, dll.

3. Simulasi yang dilakukan merupakan pendekatan berupa replika kaitan dan tidak memasukkan faktor welding.

4. Percepatan gravitasi bumi yang digunakan adalah 9.80665 m/s¬¬2.


1.5 Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Tempat dan Waktu Pelaksanaan dari rangkaian kegiatan kerja praktik yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Nama Perusahaan : PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

2. Alamat Tempat : Jl. BSD Raya Utama No.17, RW. Loft 1, Pagedangan, Kec. Pagedangan, Tangerang, Banten 15339

3. Waktu Pelaksanaan : Agustus s.d. November 2020

4. Waktu Jam Kerja : 09.00 s.d. 17.00


1.6 Metodologi Penulisan

Metodologi penulisan yang digunakan dalam penulisan laporan kegiatan kerja praktik ini adalah sebagai berikut:

1. Studi Literatur

Studi literatur yang dilakukan pada penulisan laporan kegiatan kerja praktik ini adalah menggunakan referensi yang telah diberikan atau pun referensi yang sudah ada.

2. Diskusi

Diskusi yang dilakukan adalah kegiatan tukar wawasan dan komunikasi dengan pihak PT. Aldebaran Rekayasa Cipta terkait dengan proyek yang dikerjakan.

3. Pengolahan Data

Pengolahan data yang dilakukan adalah memasukkan data yang didapatkan dari proyek yang telah dikerjakan ke dalam rumus yang berkaitan dengan hal tersebut.

4. Analisis dan Kesimpulan

Analisis dan kesimpulan yang dilakukan merupakan akhir dari kegiatan kerja praktik yang dilakukan dari awal sampai akhir. Sehingga hal tersebut berbentuk sebagai hasil yang didapatkan.


1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dari laporan kegiatan kerja praktik yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. BAB I PENDAHULUAN

BAB I ditujukan untuk membahas mengenai latar belakang dari permasalahan, perumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, tempat dan waktu pelaksanaan, metodolgi penulisan dan sistematika penulisan yang digunakan dari laporan kegiatan kerja praktik ini.

2. BAB II PROFIL PERUSAHAAN

BAB II ditujukan untuk membahas mengenai sejarah, visi dan misi, struktur organisasi dan produk dari perusahaan terkait.yaitu PT. Aldebaran Rekayasa Cipta.

3. BAB III LANDASAN TEORI

BAB III ditujukan untuk membahas mengenai dasar-dasar teori yang digunakan pada penelitian ini. Dasar-dasar teori tersebut meliputi battery power pack, Computer-Aided Design, Computer-Aided Engineering, metode elemen hingga, kriteria von Mises, Factor of Safety dan Stainless Steel SS 304.

4. BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV ditujukan untuk membahas mengenai diagram alir penelitian, objek penelitian, permintaan dari perusahaan, metodologi yang digunakan dan metodologi simulasi.

5. BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB V ditujukan untuk membahas mengenai hasil yang didapatkan dari keseluruhan proses penelitian yang meliputi hasil desain gambar, hasil simulasi, kriteria von Mises dan Factor of Safety.

6. BAB VI PENUTUP BAB VI ditujukan untuk membahas mengenai kesimpulan dan saran dari keseluruhan penelitian dan penulisan laporan ini.

BAB II PROFIL PERUSAHAAN

2.1 Sejarah Perusahaan

PT. Aldebaran Rekayasa Cipta pertama kali dicetuskan melalui pertemuan dari Bapak Victor Wirawan dan Bapak Triharsa Adicahya. Keduanya bertemu pada sebuah kompetisi keteknikan berupa menggambar desain dari sebuah konsep mobil. Bapak Triharsa Adicahya berpartisipasi dalam kompetisi tersebut, sedangkan Bapak Victor Wirawan merupakan seorang pengusaha yang memiliki minat pada dunia otomotif.

Ide yang tercetus merupakan membuat sebuah perusahaan yang dapat memunculkan mobil listrik buatan Indonesia. Hal tersebut didasari oleh beberapa latar belakang yang terjadi di Indonesia. Latar belakang yang pertama merupakan polusi yang terus menerus dihasilkan oleh aktivitas sehari-hari manusia. Polusi tersebut dianggap dapat membahayakan bumi baik pada jangka pendek maupun jangka panjang. Salah satu bahaya yang ditimbulkan oleh polusi adalah perubahan iklim yang berdampak buruk bagi lingkungan. Latar belakang yang kedua merupakan dua sumber terbesar dari polusi tersebut yaitu berasal dari gas pembuangan yang dihasilkan oleh power plant dan mobil. Hal tersebut mendorong tercetusnya ide untuk mendasarkan berbagai aktivitas manusia sehari-hari dengan menggunakan tenaga yang dihasilkan oleh energi listrik. Latar belakang yang ketiga merupakan keadaan di Indonesia yang masih sangat sedikit menerapkan energi listrik pada kegiatan sehari-hari dari manusia. Hal tersebut sangat disayangkan dan mendorong tercetusnya ide untuk menyebarkan inovasi tersebut ke seluruh Indonesia.

Dari latar belakang yang telah disebutkan tersebut, PT. Aldebaran Rekayasa Cipta didirikan pada Oktober 2018. PT. Aldebaran Rekayasa Cipta, atau juga biasa disebut Baran Energy adalah sebuah startup Indonesia yang fokus pada sektor energi terbarukan dengan mengembangkan solusi penyimpanan energi dan kendaraan listrik khususnya untuk masyarakat Indonesia. Cara yang ditempuh oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta adalah membuat model bisnis yang dapat bertahan lama untuk mendorong pengadopsian energi terbarukan dan penggunaan mobil listrik di Indonesia [1].


2.2 Visi dan Misi Perusahaan

Adapun visi dan misi perusahaan yang dimiliki oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta, yaitu:

1. Visi Perusahaan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

a. Mempercepat adopsi teknologi energi terbarukan dan kendaraan listrik dalam pasar Indonesia.

b. Menjadi pemain utama dengan keunggulan besar dalam pasar.

2. Misi Perusahaan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta

a. Membawa teknologi energi terbarukan dan kendaraan listrik yang terjangkau kepada pasar.

b. Memudahkan transisi Indonesia menuju energi terbarukan dan mobilitas listrik dengan menyediakan produk dan layanan yang sesuai dengan pasar Indonesia.


2.3 Struktur Organisasi Perusahaan

Adapun struktur organisasi perusahaan yang dimiliki oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta, yaitu:

Gambar 2.1. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.1 Struktur Organiasasi Perusahaan PT. Aldebaran Rekayasa Cipta


Produk Perusahaan

PT. Aldebaran Rekayasa Cipta memiliki beberapa produk yang ditawarkan kepada masyarakat Indonesia. Produk-produk tersebut dikembangkan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta sendiri. Produk-produk tersebut meliputi Baran Power Wall, Baran Power Pack, Baran Power Cube, Baran Electric Vehicle dan Baran Property [2].

2.4.1 Baran Power Wall

Baran Power Wall merupakan baterai yang diperuntukkan untuk kebutuhan di rumah sehari-hari yang ditenagai oleh energi listrik yang didapatkan dari panel surya. Energi cahaya matahari dikonversi menjadi energi listrik yang selanjutnya akan disimpan di dalam power wall. Baran Power Wall juga dilengkapi oleh energi listrik cadangan yang dapat diakses kapan saja.

Gambar 2.2. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.2 Tampak dari Baran Power Wall [2]

Dengan produk Baran Power Wall ini, PT. Aldebaran Rekayasa Cipta memiliki visi untuk menciptakan program Rp1,-. Program tersebut merupakan program dimana energi listrik membutuhkan biaya Rp1,- atau mendekati nol dengan menerapkan Baran Power Wall pada rumah atau bangunan yang bersangkutan sesuai dengan daya listrik yang dibutuhkan. Langkah yang diambil PT. Aldebaran Rekayasa Cipta untuk menerapkan program tersebut pada sebuah bangunan adalah dengan melakukan survei lokasi dan instalasi produk dengan garansi hingga 10 tahun.

2.4.2 Baran Power Pack

Baran Power Pack merupakan baterai yang diperuntukkan untuk kebutuhan di rumah yang besar, perumahan toko atau sebuah vila yang ditenagai oleh energi listrik yang didapatkan dari panel surya. Daya listrik yang dihasilkan oleh Baran Power Pack berkisar antara 50 s.d. 100 kWh. Baran Power Pack pada dasarnya merupakan Baran Power Wall yang disambungkan secara paralel sehingga dapat memberikan energi listrik yang lebih tinggi. Jumlah Baran Power Wall yang dapat dimasukan di Baran Power Pack dapat mencapai 15 unit. Baran Power Pack kurang lebih memiliki ukuran sebesar kulkas yang biasa diletakkan pada rumah.

Gambar 2.3. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.3 Tampak dari Baran Power Pack [2]

2.4.3 Baran Power Cube

Baran Power Cube merupakan baterai yang diperuntukkan untuk kebutuhan di industri manufaktur yang ditenagai oleh energi listrik yang didapatkan dari panel surya. Daya listrik yang dihasilkan oleh Baran Power Pack berkisar hingga 1000 kWh. Baran Power Cube memiliki ukuran sebesar sebuah kontainer standar berukuran 20 kaki. Baran Power Cube juga memiliki kemampuan untuk menyimpan energi listrik berlebih pada sebuah power plant yang menggunakan sumber energi terbarukan yang bermacam-macam.

Gambar 2.4. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.4 Tampak dari Baran Power Cube [2]

2.4.4 Baran Electric Vehicle

Baran Electric Vehicle merupakan pengembangan yang dilakukan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta pada bidang otomotif. Baran Electric Vehicle memanfaatkan energi listrik untuk menjadi sumber energi dari kendaraan-kendaraan tersebut. Kendaraan mobil yang dikembangkan oleh Baran Electric Vehicle merupakan mobil yang memiliki jenis sport. Saat ini, pengembangan dari Baran Electric Vehicle baru saja menyelesaikan tahap pembuatan prototype dari motor listrik.

Gambar 2.5. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 2.5 Tampak dari Motor Listrik yang Dikembangkan dari Baran Electric Vehicle [2]

2.4.5 Baran Property

Baran Property merupakan pengembangan yang dilakukan oleh PT. Aldebaran Rekayasa Cipta pada sumber energi listrik dari suatu wilayah atau property yang sama. Baran Property menggabungkan semua produk yang dimiliki PT. Aldebaran Rekayasa Cipta untuk merancang sebuah sistem yang terdiri dari energy storage yang dibutuhkan untuk menyesuaikan demand energi listrik dari suatu wilayah atau property [2].

BAB III LANDASAN TEORI

3.1. Battery Power Pack

Battery Power Pack merupakan sebuah alat energy storage atau penyimpanan energi yang bersifat stasioner dan terdiri dari beberapa baterai lithium-ion yang dapat dilakukan pengisian ulang. Battery Power Pack merupakan kumpulan dari battery yang disatukan secara paralel sehingga menghasilkan daya listrik yang lebih besar. Battery Power Pack ditujukan untuk pemakaian listrik yang membutuhkan daya besar seperti pada perumahan toko, vila, tempat tinggal yang luas dan jaringan utilitas komersial elektrik.

3.1.1 Fungsi Battery Power Pack

Aplikasi dari Battery Power Pack juga dapat memberikan beberapa dampak sebagai berikut [3]:

1. Peak Shaving

Pelepasan muatan pada saat puncak permintaan muatan untuk menghindari atau mengurangi kebutuhan pengisian ulang.

2. Load Shifting

Memindahkan konsumsi energi dari satu titik waktu ke waktu lainnya untuk menghindari pembayaran energi listrik yang tinggi. Hal tersebut akan membantu untuk melakukan penentuan harga yang optimal dengan memperhitungkan energi listrik yang didapatkan dari tenaga surya atau pembangkit lainnya.

3. Daya Listrik Cadangan saat Keadaan Darurat

Menyediakan daya listrik cadangan pada saat terjadi keadaan darurat seperti terjadinya gangguan jaringan. Fungsi tersebut dapat diatur secara manual atau secara otomatis dengan menggunakan panel surya.

4. Demand Response

Melepaskan energi secara langsung sebagai respons terhadap sinyal dari administrator demand response untuk mengurangi puncak beban dari sistem.

5. Microgrid

Membangun jaringan lokal yang mampu beroperasi secara mandiri untuk memutuskan sambungan dari jaringan listrik utama. Microgrid juga memberikan ketahanan jaringan yang lebih baik secara keseluruhan.

6. Integrasi Sumber Daya Energi Terbarukan

Memberikan sistem yang baik agar dapat mendapatkan output yang baik dan konsisten dari sumber energi pembangkit listrik terbarukan. Sumber energi pembangkit listrik yang sering digunakan adalah sumber yang berasal dari angin dan cahaya matahari.

7. Capacity Reserves

Menyuplai daya dan kapasitas energi kepada jaringan listrik sebagai satu aset yang berdiri sendiri.

8. Sarana untuk Menunjang Kegiatan Transmisi dan Distribusi Listrik

Memberikan suplai daya dan kapasitas energi listrik di lokasi yang terdistribusi sehingga dapat mengurangi atau menghilangkan kebutuhan untuk melakuakan pembaharuan infrastruktur jaringan yang sudah lama digunakan dengan teknologi yang baru.

9. Fitur dan Layanan Tambahan

Melakukan pengisian atau melepaskan daya listrik secara instan sehingga dapat memberikan beberapa layanan seperti menyediakan regulasi frekuensi, melakukan kontrol voltase, dan cadangan jaringan.

3.1.2 Desain Battery Power Pack

Salah satu perusahaan yang telah mengembangkan sebuah battery power pack merupakan Tesla. Tesla merupakan perusahaan asal Amerika Serikat yang bergerak di bidang electric vehicle dan juga bidang kelistrikan lainnya dengan tujuan untuk menciptakan generasi yang tidak bergantung kepada bahan bakar fosil, melainkan menggunakan sumber daya yang tidak memiliki emisi gas dan ramah lingkungan.

File:Gambar 3.1. Yogasatya Adikhansa

Gambar 3.1. Tesla Powerpack yang Merupakan Battery Power Pack yang dikembangkan oleh Tesla, Inc [3].

Tesla Powerpack merupakan battery power pack yang dirancang dan dikembangkan oleh Tesla, Inc. Tesla Powerpack memiliki bentuk balok yang diisi dengan berbagai battery yang dapat dilakukan pengisian ulang. Tesla Powerpack mampu menampung hingga 16 battery dimana setiap battery memiliki DC-DC converter masing-masing. Tesla Powerpack sudah beroperasi menyuplai energi listrik dengan jumlah melebihi 2 GWh di seluruh dunia dengan tetap mempertahankan kinerja, keandalan dan keamanan yang tinggi. Teknologi yang digunakan untuk memastikan Tesla Powerpack selalu berada pada standar yang sudah ditetapkan adalah ratusan sensor yang tersebar pada alat tersebut. Sistem pendingin dan pemanas cairan internal melakukan kontrol suhu sesuai dengan yang dibutuhkan oleh Tesla Powerpack. Sistem pendingin dan refrigeran ganda memungkinkan Tesla Powerpack untuk mengeluarkan kinerja yang optimal di semua iklim dengan efisiensi yang baik. Hal tersebut sangat dibutuhkan mengingat Tesla Powerpack diletakkan pada ruang terbuka dan harus menyesuaikan segala jenis lingkungan [3].


3.2 Computer-Aided Design

Computer-Aided Design merupakan sebuah metodologi untuk menerapkan penggunaan komputer untuk melakukan pemodelan tiga dimensi, melakukan desain berbentuk geometris, menghasilkan gambar industri atau grafik, dan membuat dokumentasi yang berkaitan dengan teknik. Computer-Aided Design dapat membantu tenaga teknis dan akademis untuk melakukan import desain serta informasi geometris yang diperlukan dalam sebuah desain teknik secara efisien. Dengan begitu, dokumen-dokumen yang mengenai desain dapat diselesaikan dengan baik untuk mendukung pembuatan produk. Dengan fungsi tersebut, Computer-Aided Design memainkan peran yang penting dalam berbagai bidang industri dan perusahaan bisnis untuk memperoleh desain yang dibutuhkan untuk melakukan pembuatan produk. Computer-Aided Design memiliki beberapa tipe fungsi yang terkandung di dalamnya, yaitu:

1. Fungsi gambar tiga dimensi di Computer-Aided Design merupakan perluasan dari penyusunan gambar dua dimensi dimana garis-garis yang digunakan dibuat secara manual ke gambar Computer-Aided Design. Model ini tidak memiliki massa dan fungsi solid.

2. Pemodelan solid tiga dimensi disusun secara analogis untuk memanipulasi produk nyata. Model dasar yang tersedia pada umumnya tidak memiliki alat untuk melakukan analisis gerakan bagian dan mengidentifikasi interferensi antar bagian dalam perakitan.dengan mudah.

3. Pemodelan solid parametrik tiga dimensi dapat membuat fitur solid dan menyesuaikan perubahan yang dilakukan dengan mudah. Modifikasi pemodelan akan menjadi lebih mudah jika bagian asli yang solid dibuat dengan langkah yang baik seperti dalam beberapa kasus yang memerlukan penempatan fitur solid secara simetris dari titik pusat dari gambar [4].


3.3 Computer-Aided Engineering

Computer-Aided Engineering merupakan sebuah metodologi untuk menerapkan penggunaan teknologi informasi dan komputer untuk melakukan analisis terhadap sebuah desain. Manusia dapat melakukan analisis desain untuk permasalahan keteknikan dengan objek sederhana dengan skenario aplikasi yang ideal. Pada umumnya, permasalahan tersebut digunakan untuk menggambarkan prinsip fisika, model matematika, dan proses penyelesaian permasalahan. Namun pada dunia nyata, bentuk geometris dari produk atau sistem suatu benda menggunakan bentuk yang rumit sehingga penyelesaian permasalahan tersebut dinilai terlalu rumit untuk diselesaikan dengan solusi manual. Computer-Aided Engineering dapat membantu untuk memecahkan masalah desain kehidupan nyata. Penggunaan dari Computer-Aided Engineering memiliki beberapa kelebihan utama, diantaranya adalah:

1. Menghemat biaya dan waktu dalam melakukan evaluasi dan melakukan design optimization dalam memilih beberapa desain pilihan dengan menggunakan proses simulasi.

2. Memberikan wawasan terkait dengan perbandingan kinerja dari suatu desain yang melalui proses pengembangan sebelumnya dengan proses pengembangan saat ini.

3. Membantu melakukan pengelolaan risiko dan memahami kinerja dari suatu desain dengan lebih baik

4. Memanfaatkan data yang didapatkan dari Computer-Aided Engineering dan proses manajemen memperluas kemampuan untuk memanfaatkan wawasan kinerja secara efektif dan meningkatkan desain untuk digunakan oleh komunitas yang lebih luas.

5. Melakukan perkiraan dan analisis garansi dengan lebih baik dengan cara mengidentifikasi dan menghilangkan potensi masalah yang terdapat pada suatu desain. Computer-Aided Engineering memungkinkan untuk melakukan penyelesaian masalah ketika suatu desain diintegrasikan ke dalam proses manufaktur dari suatu produk. Hal tersebut dapat menyebabkan berkurangnya biaya yang dikeluarkan terkait dengan jangka dan siklus hidup produk [5].


3.4 Metode Elemen Hingga

Metode elemen hingga merupakan sebuah metode yang memanfaatkan pendekatan numerik untuk melakukan pemecahan masalah. Pemecahan masalah tersebut dapat digunakan untuk memecahkan berbagai masalah keteknikan yang terjadi. Pendekatan numerik tersebut dilakukan dengan cara menyederhanakan suatu sistem yang luas menjadi pecahan yang lebih sempit untuk mendefinisikan suatu benda. Berdasarkan hal tersebut, metode elemen hingga dapat digunakan untuk melakukan analisis struktural dengan parameter yang telah ditetapkan untuk mengetahui pengaruh aplikasi dari suatu keadaan kepada suatu struktur [6].

Gambar 3.2. Yogasatya Adikhansa.jpg

Gambar 3.2. Proses yang Dilakukan pada Metode Elemen Hingga [6]


3.5. Kriteria Von Mises

Kriteria von Mises merupakan rumus untuk menggabungkan tiga tegangan utama menjadi sebuah tegangan yang ekivalen untuk dibandingkan dengan yield strength dari suatu material untuk mengetahui kondisi kegagalan yang terjadi. Kriteria von Mises mengatakan bahwa walaupun tidak ada tegangan utama yang melebihi yield strength, yield tetap dapat terjadi dikarenakan oleh kombinasi dari tiga tegangan utama tersebut. Kriteria von Mises merupakan salah satu kriteria yang paling sering digunakan untuk mengetahui kondisi kegagalan. Kriteria von Mises pada tegangan dapat digambarkan melalui rumus di bawah ini.

Rumus 1 Yogasatya Adikhansa.jpg

Dimana σe merupakan von Mises Stress yang merupakan tegangan ekivalen dari tiga tegangan utama. Sedangkan σ1, σ2, σ3 masing-masing merupakan salah satu dari ketiga tegangan utama yang terjadi. Skenario yang mungkin terjadi adalah seperti yang dijelaskan di bawah ini [7].

1. Jika σe < yield strength, maka material mengalami deformasi elastis dan dapat diklasifikasikan sebagai desain yang mengalami keberhasilan.

2. Jika σe = yield strength, maka material mencapai yield point dimana titik tersebut merupakan titik perubahan sifat deformasi elastis menjadi plastis.

3. Jika σe > yield strength, maka material mengalami deformasi plastis dan dapat diklasifikasikan sebagai desain yang mengalami kegagalan.


3.6. Factor of Safety

Factor of Safety merupakan faktor yang digunakan dalam desain yang dengan cara menghitung nilai dari fungsi utama dan nilai yang diperlukan dari suatu benda untuk alasan keselamatan. Factor of Safety dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini [8].

FS = (Allowable Test Property) / (Required Design Property)

Required Design Property = (Allowable Test Property) / FS

Dimana FS merupakan Factor of Safety, allowable test property merupakan kapasitas sebenarnya dan required design property merupakan kapasitas permintaan atau tujuan dari desain.


3.7 Stainless Steel SS 304 Stainless Steel SS 304 merupakan material yang memiliki unsur-unsur utama besi, kromium dan nikel. Stainless Steel SS 304 memiliki mechanical properties seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini [9].


Tabel 1 Yogasatya Adikhansa.jpg

Tabel 3.1. Mechanical Properties dari Stainless Steel SS 304 [9]

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB VI PENUTUP