Analisis Kegagalan Pada Kerangka Sepeda Menggunakan Metode Elemen Hingga

Abstract

Menentukan keputusan untuk memilih bahan pada kerangka sepeda harus penuh perhitungan dan ketelitian pada kekuatan bahan tersebut. Dengan kualitas bahan frame sepeda yang memiliki keuletan tinggi dapat memperpanjang umur pemakaian. Alluminium Alloy 7005-T6 adalah salah satu bahan kerangka sepeda yang digunakan. Bahan AA 7005-T6 memiliki tekstur yang ulet dan memiliki kekurangan yaitu bahan yang cukup berat. Dengan bahan kerangka sepeda yang ulet dapat mengantisipasi kerusakan atau keretakan pada kerangka berdasarkan beban pengendara. Dengan penentuan beban pemakai yang bervariasi akan menghasilkan beban maksimal yang berbeda sehingga muncul keretakan pada bagian seat tube yang telah ditentukan sebagai titik keretakan. Analisis digunakan untuk melihat perbandingan keretakan dengan beban pengendara yang berbeda menggunakan metode elemen hingga, beban yang digunakan antara lain 800 N, 1000 N, dan 1200 N. Hasil simulasi dengan gaya 800 N, 1000 N, dan 1200 N yaitu maximum equivalent stress sebesar 2.2792 MPa, 2.8489 MPa, dan 3.4187 MPa. Nilai maximum principal stress tertinggi sebesar 2.571 MPa, 3.2138 MPa, dan 3,8565 MPa. Nilai maximum shear stress sebesar 1.2387 MPa, 1.5484MPa, dan 1.8581 MPa. Total deformation sebesar 0.011522 mm, 0.014216 mm, dan 0.017059 mm. Nilai maxsimum J-Integral sebesar 3,6575x10^-7 mJ/mm², 5.715x10^-7 mJ/mm², dan 8.2296 x10^-7 mJ/mm². SIFS (K1) maxsimum sebesar -0.03327 MPa.mm^0.5 ,-0.045494 MPa.mm^0.5, -0.054593 MPa.mm^0.5. Hasil analisis keretakan menyatakan bahwa kerangka sepeda berbahan AA 7005-T6 tidak gagal karena cacat material namun karena adanya korosi. Alasan utama kegagalan dimulai dengan mudah karena lubang-lubang korosi dan lama pemakaian dengan jarak tempuh yang cukup jauh.