Kuliah Ke 1 Dasar-dasar Getaran Mekanik

KULIAH KE 1 GETARAN MEKANIK

DASAR-DASAR GETARAN(FUNDAMENTALS OF VIBRATION)


•Pentingnya Mempelajari Getaran :(Importance of The Study of Vibration)

Fenomena getaran yang tidak diharapkan (harus diminimalkan) : Komponen machine/engine yang bergerak cepat atau struktur yang dikenai beban dinamis cenderung/berpotensi untuk bergetar. Getaran dapat menyebabkan keausan dan kegagalan lelah, jika terjadi dengan amplitudo yang berlebihan (mendekati daerah resonansi) dapat menyebabkan patah. Getaran dari peralatan/machine yang diteruskan pada tubuh manusia dapat menyebabkan ketidaknyamanan dan kelelahan. Getaran pada panel instrumen pengukur dapat menyebabkan ketidaktepatan penunjukkan pengukuran dan kesulitan pembacaan.

Fenomena getaran yang sengaja dibuat/diciptakan : Efek getaran dimanfaatkan untuk bekerjanya peralatan-peralatan industri tertentu, seperti : vibratory conveyors, hoppers, campactors, vibratory finishing process, dentist’s drills, etc.Fenomena getaran untuk mengasilkan bunyi pada alat-alat musik


Kegagalan pada struktur/ komp mesin akibat getaran

Peralatan yang bekerja memanfaatkan efek getaran





Definisi :Getaran gerak osilasi (bolak-balik) suatu benda melalui posisi keseimbangan yaitu posisi dimana benda akan berada apabila tidak bergetar.

Syarat Benda Dapat Bergetar : Memiliki massa dan kekakuan/elastisitas


Derajat Kebebasan (Degree Of Freedom / DOF) : Jumlah sumbu koordinat yang diperlukan untuk menentukan posisi benda (sistem) yang bergetar setiap saat.Contoh : Sistem Getaran 1 DOF :

Sistem Getaran 2 DOF :

Sistem Getaran Multi DOF :


Klasifikasi Getaran : Berdasarkan penyebabnya : Getaran bebas (Free Vibration) Yaitu getaran terjadi karena restoring force, bukan karena eksitasi gaya dari luar. Contoh : gerak osilasi pada pendulum sederhana Getaran paksa (Forced Vibration) Yaitu getaran terjadi karena eksitasi gaya dari luar. Contoh : gerak osilasi pada machines (engine). Berdasarkan ada atau tidak adanya energi yang hilang selama bergetar : Getaran tak teredam (Undamped Vibration) Yaitu getaran terjadi tanpa adanya energi yang hilang akibat friksi atau tahanan lainnya. Contoh : gerak osilasi pada pendulum sederhana Getaran teredam (Damped Vibration) Yaitu getaran terjadi disertai adanya energi yang hilang akibat friksi atau tahanan lainnya. Contoh : gerak osilasi pada suspensi kendaraan.


Klasifikasi Getaran : Berdasarkan perilaku massa, pegas dan peredam selama bergetar: Getaran Linier (Linear Vibration) Yaitu Perilaku getaran terjadi mengikuti persamaan differensial linier dan berlaku prinsip superposisi Getaran Non Linier (Nonlinear Vibration) Yaitu Perilaku getaran terjadi mengikuti persamaan differensial nonlinier dan tidak berlaku prinsip superposisi Berdasarkan kondisi eksitasinya : Getaran tertentu (Deterministic Vibration) Yaitu getaran paksa yang terjadi dengan eksitasi yang telah diketahui/diprediksi pada selang waktu tertentu. Getaran tak tentu (Nondeterministic/ random Vibration) Yaitu getaran paksa yang terjadi dengan eksitasi yang tidak dapat diprediksi pada selang waktu tertentu.


Terminologi Getaran : Siklus Getaran Getaran penuh

Perioda (T) Waktu yang ditempuh satu siklus getaran (satu gerak bolak-balik).

Frekuensi (f) Jumlah siklus getaran per detik (Hz) Frekuensi f=1/T Frekuensi anguler () = 2f = 2/T (rad/s) Amplitudo Simpangan (displacement) maksimum (meter) (y atau x)

GERAK HARMONIK SEDERHANA (SIMPLE HARMONIC MOTION) : Contoh sederhana dari getaran bebas tanpa peredaman Gerak osilasi yang terjadi akibat adanya restoring force berlangsung pada amplitudo dan perioda konstan. Restoring Force adalah gaya inherent pada sistem yang bergetar (dihasilkan oleh pegas) dengan arah selalu menuju ke posisi keseimbangan.

+A

t-A

x

T

Kuliah Ke 1 Dasar-dasar Getaran Mekanik

Documents