Analisis Perancangan Frame Gokart dari Pengaruh Pembebanan dengan Menggunakan CAD Solidworks 2016

Abstract

Frame adalah salah satu komponen yang sangat penting dalam sebuah kendaraan, yang berfungsi sebagai penopang penumpang, mesin, suspensi, sistem kelistrikan dan lain-lain. Melihat fungsi dari frame sangat penting, maka dalam merancang sebuah frame harus diperhitungkan dengan baik. Banyak sekali jenis pengujian yang sering dipakai dalam perancangan sebuah struktur frame, salah satunya adalah digunakannya metode komputasi dengan menggunakan metode Finite Element Analysis (FEA). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui distribusi tegangan, regangan, displacement, dan safety factor dari hasil pembebanan statis pada frame gokar. Struktur frame didesain dan dianalisis menggunakan software Solidworks 2016. Material yang digunakan frame adalah baja AISI 1045 hollow tube 273,2 mm, dengan menggunakan pembebanan pengendara sebesar 50 kg dan 70 kg. Hasil dari perhitungan manual didapatkan tegangan maksimum sebesar 4,735  10⁷ N/m², sedangkan dari simulasi didapatkan sebesar 4,516  10⁷ N/m². Regangan maksimum didapatkan dari perhitungan manual sebesar 2,310  10^-4. Displacement maksimum didapatkan dari perhitungan manual sebesar 1,864  10⁸ mm, sedangkan dari simulasi didapatkan sebesar 1,624  10⁸ mm. Safety factor minimum didapatkan dari perhitungan manual sebesar 11,193, dan perhitungan simulasi didapatkan sebesar 11,736.

The frame is one of the most important components in a vehicle, which functions as a support for passengers, engines, suspensions, electrical systems and others. Seeing the function of the frame is very important, so designing a frame must be taken into account well. There are many types of tests that are often used in the design of a frame structure, one of which is the use of computational methods using the Finite Element Analysis (FEA) method. The purpose of this study was to determine the distribution of stress, strain, displacement, and safety factor from the results of static loading on the kart frame. The frame structure was designed and analyzed using Solidworks 2016 software. The material used in the frame is steel AISI 1045 hollow tube 27  3,2 mm, using a rider load of 50 kg and 70 kg. The result of manual calculation shows that the maximum stress is 4,735  10⁷N/m², while the simulation results are 4,516  10⁷ N/m². The maximum strain is obtained from manual calculation of 2,310  10^-4. The maximum displacement is obtained from manual calculations of 1,864  10⁸ mm, while the simulation results are 1,624  10⁸ mm. The minimum safety factor obtained from manual calculation is 11,193, and the simulation calculation is 11,736.