Simulasi Numerik Pengujian Perlengkapan Perisai Kolong Bagian Belakang Menggunakan Metode Elemen Hingga

Abstract

Kecelakaan tabrak belakang menyebabkan cedera parah bahkan dapat mengakibatkan korban jiwa. Tingkat kecederaan yang parah ini sering terjadi ketika kendaraan kecil menabrak bagian belakang dari kendaraan barang berat yang tidak dipasang perlengkapan perisai kolong bagian belakang (RUPD). Perancangan perisai kolong bagian belakang menggunakan perangkat lunak permodelan 3D Computer Aided Design (CAD). Simulasi numerik untuk pengujian kekuatan perisai kolong bagian belakang dilakukan dengan metode elemen hingga (MEH). MEH adalah teknik matematika numerik untuk memudahkan dalam menyelesaikan persamaan diferensial parsial di bidang teknik dengan membagi obyek menjadi bentuk jala (mesh), sehingga analisis dapat diatur dan dijalankan. MEH memecahkan persamaan dengan mengatur diskritisasi domain dengan elemen bentuk yang dipilih dan menggabungkannya ke dalam seluruh sistem. Konsep kesetimbangan energi adalah metode untuk mengevaluasi kebenaran dari analisa numerik. Pembebanan gaya pada posisi P1, P2 dan P3 dilakukan untuk mengamati perpindahan dan regangan plastis. Peluang terjadinya perpindahan maksimum dan regangan plastis adalah pada posisi P2 yang mempunyai besaran gaya 100 kN. Hasil analisa kuasi-statik menunjukkan perpindahan maksimum untuk pembebanan gaya pada posisi P1-Kanan, P1-Kiri, P3-Tengah, P2-Kanan dan P2-Kiri berturut-turut adalah 8,834 mm, 8,768 mm, 1,175 mm, 12,251 mm dan 12,753 mm. Regangan plastis maksimum yang terjadi pada bagian dudukan plat perisai kolong bagian belakang adalah 17,4% tetapi masih di bawah nilai batas kegagalan regangan plastis untuk material tersebut yaitu 21%. Hasil simulasi numerik menunjukkan bahwa perpindahan maksimum yang terjadi setelah dilakukan pembebanan gaya adalah kurang dari 400 mm dan selama simulasi berlangsung perisai kolong bagian belakang tetap terpasang pada bagian chassis.