Claim Missing Document
Check
Articles

Found 26 Documents
Search

SIMULASI KOMPUTASI BANTALAN Si3N4-ON-Si3N4 PADA TOTAL HIP PROSTHESIS DENGAN VARIASI RADIAL CLEARANCE Kevin Togatorop; Budi Setiyana; Mohammad Tauviqirrahman
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 13, No 2 (2025): VOLUME 13, NOMOR 2, APRIL 2025
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Sejumlah studi sebelumnya mengenai total hip prosthesis telah menitikberatkan pada pengaruh jenis material, penerapan permukaan bertekstur, penggunaan pelapis, serta aspek desain dan geometri komponen. Faktor-faktor tersebut umumnya dianalisis berdasarkan parameter kekuatan, seperti tekanan kontak dan sejenisnya. Meski begitu, kajian yang mengevaluasi kinerja bantalan total hip prosthesis menggunakan parameter kekuatan yang lebih rinci dengan pendekatan dan kriteria berbeda masih terbatas. Penelitian ini menyajikan analisis mekanika kontak yang mencakup tekanan kontak, tegangan von Mises, deformasi, dan tegangan Tresca untuk total hip prosthesis berbahan Si₃N₄-ON-Si₃N₄. Model elemen hingga dua dimensi dikembangkan untuk mendukung proses analisis tersebut. Simulasi numerik dilakukan dengan menerapkan beban fisiologis yang sesuai, seperti yang dialami sendi panggul manusia saat berjalan normal. Dengan memvariasikan ketebalan radial clearance, diperoleh perbedaan nilai parameter mekanika kontak, di mana peningkatan nilai radial clearance menyebabkan peningkatan nilai-nilai dari mekanika kontak tersebut.
ANALISIS CONTACT STRESS DAN BENDING STRESS PADA SPUR GEAR DALAM KONDISI MISALIGNMENT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA Taufiqurrohman Taufiqurrohman; Budi Setiyana; Mohammad Tauviqirrahman
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 12, No 1 (2024): VOLUME 12, NOMOR 1, JANUARI 2024
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Pemasangan roda gigi secara ideal tidak mengalami misalignment, baik axial maupun angular misalignment. Namun, pemasangan roda gigi dilapangan terkadang terdapat misalignment sehingga bisa berpotensi mengakibatkan kegagalan roda gigi. Penelitian ini bertujuan mengetahui tekanan kontak maksimum dan tegangan kaki maksimum yang terjadi ketika kondisi ideal, axial misalignment, angular misalignment, serta perbandingan tegangan kontak dan tegangan kaki antara kondisi ideal dan kondisi axial maupun angular misalignment. Roda gigi dimodelkan dalam kondisi ideal, axial misalignment sebesar 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, dan 6 mm, serta angular misalignment sebesar 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, dan 6° kemudian dilakukan analisis elemen hingga untuk memperoleh nilai tekanan kontak dan tegangan kaki di bagian gigi – gigi yang berkontak. Nilai tekanan kontak maksimum dan tegangan kaki maksimum semakin besar seiring semakin besarnya misalignment dimana roda gigi beroperasi secara aman ketika kondisi ideal. Selain itu, angular misalignment lebih berpotensi mengakibatkan kegagalan roda gigi daripada axial misalignment.
DAMPAK BEBAN PADA KONTAK GESEK TREAD BLOCK TERHADAP PERMUKAAN RIGID DENGAN VARIASI MATERIAL MENGGUNAKAN METODE FINITE ELEMENT Dennis Dama; Budi Setiyana; Muchammad Muchammad
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 13, No 1 (2025): VOLUME 13, NOMOR 1, JANUARI 2025
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Ban kendaraan menggunakan suatu material elastomer yang memiliki sifat hyperelastic. Pada ban terdapat satu bagian yang disebut tread block yang bersentuhan langsung dengan permukaan jalan, yang lama kelamaan akan mengalami keausan karena bergesekan dengan permukaan jalan. Material yang digunakan pada pembuatan ban berpengaruh pada kualitas ban. Untuk mengetahui dampak dari penggunaan material perlu dilakukan pengujian pada produk yang menggunakan material tersebut. Pengujian yang dilakukan dapat memakan biaya yang tidak sedikit, pada penelitian ini pengujian dilakukan dengan menggunakan program komputasi dengan metode finite element. Pemodelan komputasi berupa simulasi tread block dengan panjang 15 mm dan tinggi 10 mm, material yang digunakan dalam penelitian ini adalah styrene-butadiene rubber dengan kandungan karbon hitam sebesar 25% (SBR 25), material Type-S (Soft Compound) dan material Type-H (Hard Compound) yang merupakan karet vulkanisasi berjenis lunak dan keras. Dengan menggunakan software Abaqus 2017, simulasi ini menyajikan pemodelan kontak tekan dan gesek antara tread block dan permukaan benda rigid, terdapat variasi kedalaman penekanan, antara lain 0,6 mm, 0,8 mm dan 1 mm dengan kecepatan konstan sebesar 300 mm/s. Dari simulasi, hasil yang akan didapatkan berupa tegangan maksimum pada tread block, gaya – gaya reaksi pada sumbu vertikal dan horizontal dan koefisien gesek total, kemudian analisa dari distribusi tegangan, gaya – gaya reaksi serta distribusi koefisien gesek pada permukaan tread block yang bergesekan dengan permukaan jalan.
ANALISIS DEFLEKSI BEAM DENGAN VARIASI BEBAN DAN JENIS TUMPUAN PADA BEAM MENGGUNAKAN PENGAMATAN EKSPERIMEN, ANALITIS, DAN SIMULASI METODE ELEMEN HINGGA Muhammad Hanif An Naafi; Budi Setiyana; Ojo Kurdi
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 12, No 3 (2024): VOLUME 12, NOMOR 3, JULI 2024
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Beam memegang peranan yang penting dalam banyak aplikasi keteknikan salah satunya adalah konstruksi. Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan konstruksi adalah perhitungan defleksi dan tegangan pada elemen-elemen ketika mengalami suatu pembebanan. Defleksi dan tegangan yang terjadi pada elemen-elemen yang mengalami pembebanan harus pada suatu batas yang diijinkan. Penelitian ini memiliki tujuan untuk mengetahui besarnya defleksi pada beam bermaterial kuningan, mengetahui pengaruh variasi beban dan jenis tumpuan pada defleksi beam, dan membandingkan hasil defleksi yang diperoleh dari tiga metode berbeda. Penyelesaian masalah pada penelitian defleksi beam kuningan ini dilakukan dengan metode analitis, metode simulasi numerik, dan metode eksperimen. Besarnya defleksi yang diperoleh dari metode ekspesimen, perhitungan analitis, dan simulasi MEH adalah defleksi terbesar terjadi pada beam kuningan tumpuan jepit-rol variasi beban P = 493 gram dan jarak x = 32 cm dengan besar defleksi yaitu 0,59 mm, 0,6154 mm, dan 0,61752 mm. Sedangkan defleksi terkecil terjadi pada beam kuningan tumpuan jepit-jepit variasi beban P = 125 gram dan jarak x = 5 cm dengan besar defleksi yaitu 0,01 mm, 0,00958 mm, dan 0,0092643 mm. Dari penelitian didapat pengaruh variasi beban P pada defleksi beam berbanding lurus dengan besarnya defleksi yang dihasilkan. Dari penelitian didapat juga  beam kuningan tumpuan jepit-rol menghasilkan defleksi yang lebih besar dibandingkan dengan defleksi pada beam kuningan tumpuan jepit-jepit. Dari penelitian didapat perbedaan nilai defleksi beam kuningan dari tiga metode berbeda yang disebabkan oleh human error dan keterbatasan instrument pengukuran defleksi.
ANALISIS THERMOELASTO-HYDRODYNAMIC PADA MULTILAYER GAS FOIL THRUST BEARING DENGAN VARIASI MATERIAL PELAPIS MENGGUNAKAN PENDEKATAN FLUID STRUCTURE INTERACTION (FSI) Rhinoe Bima Amanta Sucaksono; Mohammad Tauviqirrahman; Budi Setiyana
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 14, No 1 (2026): VOLUME 14, NOMOR 1, JANUARI 2026
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Penelitian ini menganalisis pengaruh variasi material pelapis (polimer, komposit, logam, dan keramik) terhadap fenomena thermo-elasto-hydrodynamic pada multilayer gas foil thrust bearing yang beroperasi pada kecepatan 100.000 RPM. Tantangan utama pada mesin berkecepatan tinggi ini adalah interaksi thermal-fluid-solid kompleks yang dapat membatasi kapasitas beban serta stabilitas sistem. Melalui simulasi fluid-structure interaction (FSI) tiga dimensi, ditemukan bahwa penggunaan pelapis meningkatkan kinerja bantalan dibandingkan kondisi tanpa pelapis. Material Polytetrafluoroethylene (PTFE) menunjukkan hasil paling optimal dengan kapasitas beban tertinggi mencapai 99,91 N (naik 1,28%), penurunan suhu middle foil menjadi 403,05 K, serta reduksi equivalent stress pada top foil sebesar 8,69%. Peringkat performa selanjutnya diikuti oleh PEEK, YSZ, Ti-6Al-4V, dan NiCr+hBN. Hasil ini mengindikasikan bahwa karakteristik koefisien gesek dan modulus elastisitas yang rendah pada material polimer sangat efektif dalam mendistribusikan tekanan fluida sekaligus meminimalkan distorsi termal. Penelitian ini menyimpulkan bahwa pemilihan material pelapis yang tepat sangat krusial untuk menjaga stabilitas operasional pada aplikasi turbomachinery berkecepatan tinggi secara berkelanjutan.
ANALISIS PENGARUH RADIUS KELENGKUNGAN JALAN TOL TERHADAP BATAS KECEPATAN KRITIS Azriel Hosea; Norman Iskandar; Budi Setiyana
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 12, No 4 (2024): VOLUME 12, NOMOR 4, OKTOBER 2024
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Kendaraan berperan penting dalam mobilitas masyarakat modern, sehingga aspek kenyamanan dan keselamatan menjadi prioritas dalam pemilihan kendaraan. Penelitian ini menganalisis perilaku Low MPV di exit jalan tol perkotaan, menggunakan software Altair Motion View 2022 dan metode multi-body dynamics. Variabel penelitian meliputi spesifikasi kendaraan, kecepatan, sudut elevasi, jumlah penumpang, dan kondisi jalan. Variasi kecepatan dilakukan dengan tiga tingkatan untuk menentukan kecepatan kritis kendaraan. Pengujian dilakukan menggunakan metode constant radius untuk mengidentifikasi kondisi dinamik, dengan indikator jari-jari putar, sudut kemudi, percepatan lateral, kemiringan, yaw rate, jalur, dan slip kendaraan. Hasil menunjukkan bahwa Low MPV saat dalam keaadan hanya pengendara terguling pada kecepatan diatas 60 km/h di tol Ungaran dalam keadaan kering ataupun basah, serta pada saat ada penumpang sejumlah 5 orang terguling saat diatas 30 km/h di tol Ungaran karena masih di bawah batas rollover dalam keadaan basah ataupun kering.