Perpustakaan Digital ITB

Lokomotif memiliki fungsi sebagai penggerak utama pada serangkaian kereta api. PT INKA sebagai satu-satunya perusahaan manufaktur kereta api di Indonesia berkeinginan untuk merancang dan memproduksi lokomotif diesel hidrolik untuk pertama kalinya di Indonesia. Dikarenakan produksi lokomotif ini baru pertama kalinya dilakukan, maka diperlukan proses analisis engineering dalam tahapan produksi lokomotif untuk menghasilkan produk dengan kualitas yang baik. Dalam studi kasus Tugas Sarjana ini, aspek engineering yang harus dilakukan dalam analisis salah satunya adalah analisis dinamik terhadap struktur badan lokomotif. Analisis dinamik ini mencakup analisis modal struktur dan analisis harmonik yang dilakukan dengan bantuan perangkat lunak berbasis elemen hingga ANSYSTM. Analisis modal diperlukan untuk menentukan frekuensi natural struktur serta moda getar dari setiap frekuensi naturalnya. Selanjutnya dilakukan analisis harmonik struktur untuk mendapatkan kurva respon FRF dari struktur akibat eksitasi input harmonik dari luar, dalam hal ini adalah mesin diesel dan getaran dari bogie. Langkah selanjutnya setelah analisis dinamik dilakukan, kemudian dilakukan verifikasi hasil analisis dengan beberapa data seperti data hasil eksperimen getaran pada struktur sebenarnya. Verifikasi ini dilakukan dengan membandingkan frekuensi natural pada moda getar bending pertama. Selain itu, dilakukan verifikasi terhadap frekuensi putar komponen lokomotif dimana diharapkan tidak ada komponen yang bekerja pada frekuensi natural struktur, sehingga berpotensi terjadinya resonansi getaran. Dari keseluruhan analisis tersebut, didapatkan suatu keputusan untuk melakukan modifikasi terhadap struktur. Hal ini dikarenakan terdapat moda getar dengan frekuensi natural yang kritis sebesar 10,042 Hz, 11,391 Hz, dan 26,603 Hz yang hampir mirip dengan frekuensi operasional komponen, dalam hal ini mesin. Untuk menjauhkan nilai frekuensi ini dilakukan modifikasi dengan menambah kekakuan dari struktur dengan menambah ketebalan pelat pada struktur sehingga memiliki nilai frekuensi natural yang meningkat menjadi 10,148 Hz, 11,411 Hz, dan 26,613 Hz. Setelah struktur dimodifikasi, kemudian dilakukan analisis harmonik untuk mengetahui tegangan yang terjadi akibat pembebanan dinamik getaran kritis mesin dan getaran bogie. Besar tegangan yang terjadi akibat pembebanan dinamik adalah 100 MPa dan 44,9 MPa berlokasi di sekitar dudukan mesin/ditengah struktur lokomotif.