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 (Universitas Negeri Surabaya, 2025)
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.