PENDAHULUAN
Latar Belakang.Dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan
serta rekayasa jenis material, fungsi material-material tradisional
mulai digantikan dengan material-material lain yang memiliki
kualitas kekuatn mekank yang lebih tinggi. Yaitu banyak dipilih
logam sebgai material pilihan pengganti material kayu ataupun
material yang berbahan dasra tanah. Jenis-jenis perlengkapan
sehari-hari yang menggunakan bahan logam sebagai material utama pun
sudah sangasemakin akrab terlihat, seperti dalam pembuatan rak,
perabotan rumah tangga, sound system stand dan masih banyak
lagi.Sound system stand yang dahulunya lebih akrab terbuat dari
bahan kayu kini mullai tergantikan pula denga peran logam sebgai
penyangganya. Dengan semakin beragamnya ukuran serta tempat
peletakannya material logam dianggap sangatlah cocok digunakan.
Tentunya suatu logam memiliki sifat-sifat tertentu yang dibedakan
atas sifat fisik, mekanik, thermal dan korosif. Salah satu sifat
yang penting tersebut adalah sifat meaknik material. Sifat mekanik
sendiri terdiri dari keuletan, kekerasan, kekuatan dan ketangguhan.
Sifat mekanik itu sendiri merupakan salah satu acuan untuk
melakukan proses selanjutnya terhadap suatu material, contohnya
untuk dibentuk dan dilakukan proses permesinan. Untuk mengetahui
sifat mekanik dari suatu logam harus dikukan pengujian terhadap
logam tersebut.Metode elemen hingga dalam penelitian ini digunakan
untuk menentukan defleksi dan tegangan yang dapat ditahan. Sehingga
dengan menggunakan metode elemen hingga dapat dihasilkan struktur
dan ukuran yang tepat untuk digunakan pada pembuatan sound system
stand.
TujuanAdapun tujuan dalam melakukan analisa tersebut
adalah:Dapat mengetahui tingkat stress material yang
digunakan.Mengetahui dimensi sound system stand dengan jumlah beban
yang sesuai.Rumusan MasalahDari uraian di atas, maka perumusan
masalahyang digunakn dalam penelitian ini adalah:Berapa beban
stress yang diterima sound system stand dengan berat beban sebanyak
5 kg.
BAB IIDASAR TEORIDasar Teori2.1.1 PerancanganPerancagan adlah
penentuan akhir ukuran yang dibutuhkan untuk membentuk struktur
atau komponen sebagai suatu keseluruhan dalam menentukan konstruksi
sesungguhnya yang dapat dikerjakan. Masalah utama dalam proses
perancangan struktur adalah masalah beban yang dapat ditahan oleh
struktur tersebut. Oleh karena itu, suatu struktur atau komponen
harus dirancang sedemikian rupa sehingga mampu menahan tegangan
maksimu yang dapat ditahan oleh struktur tersebut. Oleh karena itu,
suatu struktur atau komponen harus dirancang ssedemikian rupa
sehingga mampu menahan tegangan maksimum yang ditimbulkan dari
beban yang ditempatkan.Beberapa sifat yang menentukan kualitas
bahan struktur antara lain :Kekuatan( streght) adalah kemapuan
bahan untuk menahan teganga tanpa terjadi kerusakanElastisitas (
elasticity) adalah kemampuan bahan untuk kembali ke ukuran dan
bentuk asalanya, setelah gaya luar dilepas.Kekuatan (stiffness)
adalah sifat yang didasarkan pada sejauh mana bahan mampu menahan
perubahan bentukKeuletan (ductility) adalah sifat dari bahan yang
memungkinkan bias dibentuk secara permanen melalui perubahan bentuk
yang besar tanpa terjadi kerusakan. 2.1.2Stainless SteelStainless
steel adalah salah satu jenis material baja yang meiliki sifat
unggulan, yaitu tahan terhadap proses korosi. Hal tersebut
diakibatkan stainless steel memiliki lapisan oksida yang stabil
pada permukaanya. Stainless steel dapat bertahan dari pengaruh
oksida karena mengandung unsur chromium lebih dari 10,5%, unsur
chromium ini yang merupakan pelindung utama baja dalam stainless
steel terhadap gejala ynag disebabkan oleh kondisi
lingkungan.Stainless steel dibagi dalam beberapa kelompok utama
sesuai jenis dan presentasi material sebagai bahan pembuatanya.
Kelompok/klasifikasi stainless steel adalah sebgai berikut:Kelompok
stainless steel martensiticMartensitic memiliki kandungan chrome
sebesar 12% sampai 14% dan carbon pada kisaran 0,08 % - 2,0%.
Kandungan karbon yang tinggi merupakan hal yang baik dalam merespon
panas untuk memberikan berbagai kekuatan mekanis, misalnya
kekerasan baja. Pada kelompok martensitic dibagi dalm beberapa type
yang antara lain adalah :Type 410 ( chrome 13% dan carbon
0,15%)Type 416 ( chrome 13% dan carbon 0,15% dengan penambahan
sulphur )Type 431 ( chrome 17,5%, nikel 2,5% dan 0,15%
carbon)Kelompok stainless steel ferriticFerritic memiliki kadar
chrome sebanyak 17% dan carbon antara 0,08-0,2%. Memiliki sifat
ketahanan korosi yang meningkat pada suhu tinggi. Kelompok
stainless steel austenicAustenic memiliki kadara chrome 17%, nikel
pada kisaran 8-20% dan beberapa unsur atau elemen tambahan dalam
upaya mencapai sifat yang diinginkan . bada tahan karat type ini
adalah jenis baja yang memiliki sifat non magnetic.Kelompok
stainless steel duplexMerupakan kelompok stainless steel yang
terbaru dan memiliki keseimbangan chromium, nikel, molybdenum, dan
nitrogen pada campura yang sama antara kelompok austenite dan
ferrite.
BAB IIIISI
Analisa mengguanakan perhitungan manual:
1. Y = = = 74,432 mm
2. Ixx = + Ixx = = 51.451.445,8 mm43. W = == 691.254,37 N4. R =
= = 24,5 N M max= = = 2403.45 N/mm2Modulus= = = 0.003 max= = = 1,3
x N/mm2
Analisa benda kerja menggunakan program inventor:Berikut ini
adalah tahapan dalam proses analisa mengguanakan inventor:1.
Membuka progam Langkah awal diawali dengan membuka program Autodesk
Inventor.
Kemudian pilih Get Started, pada menu Get Started terdapat
beberapa pilihan menu, kemudian pilih new untuk membuat file baru
pada lembar kerja baru inventor.
Kemudian pilih standart.ipt
Dan pilih create
2. Mengubah unit ukuran sesuai dengan keinginan kita Pilih menu
Tools kemudian pilih Document Settings
Kemudian akan muncul beberapa pilihan menu dan kita pilih menu
unit
Kemudian kita ganti inch pada length menjadi milimeters dan mass
dari lbmass menjadi kilogram
3. Menggambar model benda kerja yang akan di analisa- Pilih 3D
Model kemudian pilih Create 2D Sketch
Kemudian akan muncul tampilan seperti ini, langkah selanjutnya
pilih system ordinat untuk menggambar
Kemudian mulai gambar benda kerja yang akan di analisa secara 2D
berdasarkan dimensi struktur yang telah ditentukan:
Setelah gambar 2d selesai kita extrude gambar tersebut untuk
mengubah ke model 3d, langkah pertama adalah pilih menu 3D Model
kemudian pilih Extrude
Maka akan muncul tampilan seperti ini dan gantilah panjang
extrude dengan panjang 100 kemudian tekan Enter
5. Membuat lubang baut Pilih menu 3D Model dan pilih menu Hole,
akan muncul beberapa pilihan sebagai berikut:
Kemudian mengisikan:1. Placement Linear2. Face memilih permukaan
pada struktur yang akan dilubangi dengan baut3. Termination memilih
through all agar lubang baut sampai pada bagian yang paling
bawah.4. Reference reference digunakan sebagai acuan dalam peltakan
lubang bautPilih reference 2 : hal tersebut bertuajuan agar
digunakan 3 referensi jarak yang akan digunakan dalam penempatan
lubang baut.
5. Kemudian memilih opsi
Saat kita memilih taped hole kemufoian akan muncul pilihan:
Pada thread type pilih ANSI Metric M ProfileSize M86. Kemudian
mencentang pada kolom fuul depth agar kedalaman baut sampai
menembus pada bagian bawah7. Kemudian klik OK
6. Menganalisa tegangan pada benda kerja- Pilih menu
Environments dan pilih stress analysis untuk memulai menganilisis
tegangan pada benda kerja
Kemudian pilih Create Simulation
Maka akan muncul beberapa opsi dan kemudian langsung klik Ok
Kemudian akan muncul tampilan seperti ini yang menandakan benda
siap di analisis
Langkah selanjutnya pilih material yang akan digunakan pada
benda kerjadengan cara pilih Assign pada menu material
Maka akan muncul menu seperti ini kemudian pilih materials
unutuk memilih material yang tersedia
Kemudian close, dan akan muncul tampilan sebgai berikut:
Kemudian akan kembali ke menu sebelumnya dan kemudian klik Ok
Langkah selanjutnya adalah mengatur constraints, yaitu mengatur
sisi benda mana yang akan dijepit (fixed), caranya pilih Fixed pada
menu Constraints
Kemudian akan muncul menu seperti ini
Kemudian dipilih pada bagian baut yang ada pada struktur:
pilih permukaan pada sisi sisi benda kerja kemudian klik Apply
Langkah selanjutnya memberikan gaya di tengah benda kerja sebesar
49.05 N,caranya pilih Remote Force pada menu Loads
Kemudian akan muncul muncul menuremote force,
Pilih Location dan kemudian pilih permukaan yang akan diberi
gaya Aturlah besar gaya yang di berikan dengan besar 109 N dan
letak gaya pada benda kerja Kemudian isikan Magnitude : 109 NX :
147 mmY : 0 mmZ : -50 mm Setelah setting benarKlik Apply Maka benda
kerja akan tampak seperti ini
Langkah selanjutnya untuk mengetahui hasil analisis
tegangan,pilih Simulate pada menu solve
Kemudian akan mucul menu seperti ini jika tidak ada peringatan
error maka menunjukkan proses pembuatan tidak ada kesalahan, jika
terjadi kesalahan akan muncul peringatan dibawah menu simulate
Untuk memulai simulate klik Run Kemudian hasil simulate akan
terlihat seperti berikut ini
BAB IVPENUTUP1.1 KesimpulanBerdasarkan perhitungan dan analisa
yang telah dilakukan, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan,
sebagai berikut:1. Output atau keluaran dari analisa ini berupa
nilai modulus struktur pada beban yang sudah ditentukan.2. Beban
yang diterima adalah senilai 49,05 dengan nilai modulus 0,003
DAFTAR PUSTAKA
Ferdinand L. singer, 1980. Kekuatan bahan. Penerbit : Erlangga,
JakartaWilly Chandra., 2013. Aplikasi Finite Elemen Analysis Pada
Struktur Rib Bodi Angkutan Publik. Penerbit : Erlangga,
JakartaAcademia.edu
20