Simulasi Kekuatan Rangka Trainer Sepeda Listrik sebagai Media Pembelajaran SMK dengan Metode Analisis Elemen Hingga

Okvianda, Wendika
Arif, Ahmad
Purwanto, Wawan
Setiawan, M.Yasep
Hermanto, Jheri

JTPVI: Jurnal Teknologi dan Pendidikan Vokasi Indonesia
Vol. 3 No. 4 (2025): JTPVI: Jurnal Teknologi dan Pendidikan Vokasi Indonesia

Penelitian ini menganalisis kekuatan struktural rangka trainer sepeda listrik sebagai media pembelajaran di SMK. Rangka dirancang dari pipa baja dan dianalisis menggunakan simulasi Finite Element Analysis pada perangkat lunak SolidWorks 2021. Tiga material dibandingkan, yaitu Baja Chromoly SAE 4130, Aluminium 6061-T6, dan Hi-Ten Steel (AISI 1015). Pembebanan statis 120 kg diterapkan pada titik dudukan pengendara, dengan tumpuan tetap pada titik hubung rangka sehingga diperoleh distribusi tegangan von Mises, displacement, dan safety factor. Hasil simulasi menunjukkan bahwa Baja Chromoly SAE 4130 memiliki kombinasi tegangan, deformasi, dan faktor keamanan paling baik, sedangkan Aluminium 6061-T6 menghasilkan displacement terbesar dan Hi-Ten Steel memiliki margin keamanan terendah. Nilai Safety Factor Minimum seluruh material masih kurang dari satu, sehingga desain rangka perlu dioptimasi. Temuan ini menjadi dasar pemilihan material dan perbaikan desain rangka trainer sepeda listrik di lingkungan pendidikan vokasi untuk mendukung pembelajaran berbasis praktik rekayasa. This study analyzes the structural strength of an electric bicycle trainer frame used as an instructional medium in vocational high schools. The frame is constructed from steel pipes and evaluated through Finite Element Analysis simulation using SolidWorks 2021. Three materials are compared, namely Chromoly Steel SAE 4130, Aluminum 6061-T6, and Hi-Ten Steel (AISI 1015). A static load of 120 kg is applied at the rider’s seat with fixed supports at frame joints to obtain the distribution of Von Mises Stress, displacement, and safety factor. The results indicate that Chromoly Steel SAE 4130 provides the most favorable combination of Stress, deformation, and structural safety, while Aluminum 6061-T6 exhibits the largest displacement and Hi-Ten Steel the lowest safety margin. The minimum safety factor of all materials is still below one, so the frame design requires optimization. These findings guide material selection and frame redesign for engineering practice–oriented vocational education.