Claim Missing Document
Check
Articles

Found 3 Documents
Search

Studi Finite Element Analysis terhadap Kekuatan Struktural Dua Desain Roda Kereta Menggunakan ANSYS Workbench 17.2 Davareza, Tinton; Ganda, Andita Nataria Fitri; Wulandari, Diah; Mubarok, Dio Dwi; Firmansyah, Ganda Putra
Jurnal Rekayasa Mesin Vol 10 No 03 (2025): JRM Desember 2025
Publisher : Universitas Negeri Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.26740/jrm.v10i03.73974

Abstract

Roda kereta merupakan komponen vital dalam sistem perkeretaapian yang harus mampu menahan beban operasi secara aman dengan deformasi dan konsentrasi tegangan yang terkendali. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi dan membandingkan performa struktural dua desain roda kereta melalui pendekatan Finite Element Analysis (FEA). Analisis dilakukan menggunakan ANSYS Workbench 17.2 dengan memodelkan kontak roda dengan rel menggunakan tipe kontak frictionless agar kondisi batas lebih merepresentasikan kondisi operasi nyata. Material yang digunakan adalah baja karbon ASTM A36 sebagai pendekatan baseline, dengan pembebanan vertikal sebesar 110.362,5 N yang merepresentasikan setengah beban gandar jalur rel kelas I. Parameter evaluasi meliputi tegangan ekuivalen Von Mises, total deformasi, dan safety factor. Hasil simulasi menunjukkan bahwa Model B memiliki performa struktural yang lebih baik dibandingkan Model A, ditunjukkan oleh tegangan maksimum yang lebih rendah (160,82 MPa dibandingkan 195,19 MPa), deformasi maksimum yang lebih kecil (0,029245 mm dibandingkan 0,045356 mm), serta nilai safety factor minimum yang lebih tinggi (1,3742 dibandingkan 1,1322). Perbedaan kinerja ini dipengaruhi oleh variasi geometri, khususnya pada web plate, radius transisi, dan distribusi massa roda. Penelitian ini memberikan kontribusi berupa pemahaman pengaruh geometri terhadap respons struktural roda kereta dan dapat digunakan sebagai dasar evaluasi awal desain roda kereta menggunakan pendekatan FEA.
Analisis Perbandingan Kekuatan Struktural Poros Roda Kereta Api Menggunakan Metode Finite Element Analysis Putra Firmansyah, Ganda; Abdi, Ferly Isnomo; Ganda, Andita Nataria Fitri; Davareza, Tinton; Mubarok, Dio Dwi
Jurnal Rekayasa Mesin Vol 11 No 01 (2026): JRM April 2026 (In Press)
Publisher : Universitas Negeri Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.26740/jrm.v11i01.73991

Abstract

This study presents a comparative analysis of the structural strength of two railway axle models using the Finite element analysis (FEA) method. The objective is to determine the effect of geometric variations on stress distribution, total deformation, and safety factor of the railway axle. Three-dimensional models of both axle designs were developed using CAD software and analyzed through the Static Structural module in ANSYS Workbench 17.2. The material used is ASTM A36 carbon steel with a static load of 196,133 N, representing the axle load of a railway system. Simulation results show that Model A exhibits better structural performance, with a maximum Von Mises stress of 136.72 MPa, maximum deformation of 0.10697 mm, and a minimum safety factor of 1.6164. In contrast, Model B produces a higher maximum stress of 163.64 MPa and a total deformation of 0.15741 mm, with a lower minimum safety factor of 1.3505. These differences indicate that geometry significantly affects the load distribution and structural stability of the axle. Overall, Model A is considered more optimal due to its higher stiffness and greater safety margin, making it more suitable for railway axle design applications that require high vertical load resistance and low fatigue risk.
Analisis Pembebanan Statik Pada Wheelset Kereta Api Menggunakan Perangkat Lunak Ansys Workbench Mubarok, Dio Dwi; Wulandari, Diah; Davareza, Tinton; Firmansyah, Ganda Putra
Metrotech (Journal of Mechanical and Electrical Technology) Vol 5 No 1: Januari 2026
Publisher : Fakultas Sains dan Teknologi, UNIRA Malang

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.70609/metrotech.v5i1.8723

Abstract

Wheelset merupakan salah satu komponen vital pada kereta api yang berperan dalam memikul beban, menjaga kestabilan gerak, serta memastikan kontak roda–rel berjalan dengan baik. Kerusakan pada Wheelset berpotensi menyebabkan deformasi berlebih, penurunan faktor keamanan, hingga risiko kecelakaan, sehingga diperlukan analisis struktural untuk menjamin keandalannya. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi respons struktural Wheelset terhadap pembebanan statik melalui metode Finite Element Analysis (FEA) menggunakan ANSYS Workbench 17.2. Proses penelitian mencakup pembuatan model 3D, penentuan material ASTM A36, pengaturan meshing, penetapan kondisi batas, serta pemberian gaya vertikal sebesar 200.000 N sesuai standar beban gandar. Hasil simulasi menunjukkan bahwa deformasi maksimum sebesar 0,24436 mm masih berada dalam batas elastis material; tegangan utama maksimum sebesar 64,281 MPa jauh di bawah nilai luluh 250 MPa; dan nilai safety factor minimum 3,7155 mengindikasikan struktur berada dalam kondisi aman. Dengan demikian, Wheelset dinilai mampu menahan pembebanan statik secara optimal. Untuk penelitian mendatang, disarankan penambahan analisis beban dinamis, kajian kelelahan material, serta perbandingan material alternatif guna meningkatkan performa struktural Wheelset.