Perpustakaan Digital ITB

Retak pada mesin rotasi dapat terjadi akibat beban dinamik yang disertai oleh ketidak sempurnaan material atau proses produksi. Fenomena retak perlu diperhatikan dalam operasi mesin rotasi untuk menghindari kerusakan yang fatal. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis pengaruh cacat retak melintang terhadap stabilitas dinamik sistem poros rotor. Dengan mempertimbangkan kesulitan dalam analisis akibat kompleksitas keretakan, maka dilakukan pendekatan fenomena retak alami dengan retak buatan (artificial crack). Retak dibuat dengan memotong poros dalam arah melintang dengan kedalaman, lebar dan lokaski tertentu. Keretakan yang terjadi menyebabkan luasan penampang poros memiliiki momen inersia yang berubah terhadap posisi rotasional. Hal ini membuat harga kekakuan fleksural poros juga berubah terhadap posisi rotasional. Karena poros berputar, maka kekakuan fleksural poros berubah terhadap waktu. Dengan demikian, sistem poros rotor memiliki persamaan gerak dengan koefisien berubah terhadap waktu yang muncul sebagai eksitasi parametrik sistem, sehingga tidak memiliki solusi umum analitik. Solusi diperoleh dengan menggunakan algoritma numerik solusi tunak (steady-state) yang mengandaikan eksistensi solusi periodik. Selanjutnya dilakukan analisis terhadap stabilitas parametrik untuk mendapatkan gambaran daerah aman operasi dengan teori Floquet. Hasil analisis disajikan sebagai peta stabilitas sistem dengan parameter kedalaman retak dan kecepatan putar. Hasil analisis menunjukkan bahwa ketidakstabilan parametrik (parametric instability) muncul pada harga ? / ?n = 1 l/n ; dimana co adalah frekuensi putaran poros, ?n adalah frekuensi pribadi ekivalen poros cacat dan n = 1, 2, 3, .... Selanjutnya integrasi langsung metode Runge-Kutta digunakan untuk mengevaluasi validitas hasil algoritma. Hasil yang diperoleh dengan metode ini mendukung keabsahan algoritme yang digunakan.