Perpustakaan Digital ITB

Kecelakaan pesawat udara akibat tabrakan dengan burung adalah masalah yang penting. Untuk itu Directorate General Civil Aviation (DGCA) telah melakukan standarisasi untuk permasalahan tabrak burung pada struktur pesawat terbang yang tertulis pada Civil Aviaton Safety Regulation (CASR) 25. Dimana salah satu struktur pesawat terbang yang distandarisasi dalam CASR adalah fan integrity pada engine pesawat. Untuk mengetahui perilaku struktur fan blade pada saat mengalami tabrak burung, pada tugas akhir ini dilakukan analisis mengenai tabrak burung pada fan blade menggunakan metode elemen hingga. Pada banyak kasus rekayasa seperti kasus tabrak burung pada fan blade compressor Pratt dan Whitney JT8D, obyek yang harus dianalisis memiliki geometri yang sangat kompleks. Akibatnya diperlukan waktu yang lama untuk mengukur dan menggambar ulang obyek tersebut. Untuk mengurangi waktu penggambaran ulang obyek, maka pada tugas akhir ini dilakukan proses rekonstruksi geometri dengan menggunakan citra digital penampang lintang objek hasil pemindaian menggunakan CT-Scan. Pemindaian dilakukan menggunakan CT-Scan dengan 1150 potongan lintang. Hasil rekonstruksi tugas akhir ini berupa model solid digital memiliki akurasi yang cukup tinggi. Perbedaan massa fan blade hasil rekonstruksi berbeda 1,64% dengan hasil pengukuran dengan menggunakan timbangan digital dengan skala terkecil 1 gram. Terdapat tiga kasus tabrak burung yang analisis pada tugas akhir ini. Pada kasus pertama, burung menabrak bagian tip dari fan blade, kasus kedua, burung menabrak bagian tengah dari fan blade, dan untuk kasus ketiga, burung menabrak bagian root dari fan blade. Fan blade dianggap tidak sedang berputar. Burung dimodelkan sebagai kapsul seberat 1,82 kg dengan material elastic fluid. Sementara fan blade dimodelkan menggunakan elemen tetrahedral dan material piecewise linear plasticity. Seluruh bagian root dari fan blade diberi tumpuan jepit. Hasil analisis yang didapatkan, gaya impact maksimum, tegangan, dan energi yang terserap paling besar terdapat pada pemodelan kasus tabrak burung pada bagian root, hal ini disebabkan karena pada bagian root dekat dengan tumpuan yang menyebabkan kekakuan dari fan blade meningkat.Untuk gaya impact maksimum didapatkan berturut-turut untuk tip, middle, dan root sebesar 142 kN, 235 kN, dan 306kN. Untuk tegangan berturut-turut untuk tip, middle, dan root sebesar 1707.1 MPa, 2399.6 MPa, dan 3094.7 MPa. Untuk energi yang terserap berturut-turut untuk tip, middle, dan root sebesar 9.5 kJ, 24.5 kJ, dan 40.78 kJ. Manfaat yang dapat diperoleh dari tugas akhir ini ialah, kita dapat melakukan rekonstruksi geometri sekompleks apapun dengan menggunakan citra digital dari mesin CT-Scan. Pemodelan tabrak burung yang dilakukan secara numerik dapat dijadikan pembanding untuk metode eksperimental.