Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan manusia untuk berpindah tempat dan memindahkan sesuatu dari satu tempat ke tempat yang lain menjadikan moda transportasi seperti kereta api memiliki peran yang vital. Berdasarkan data yang dipublikasi oleh FRA, Amerika Serikat memiliki rata-rata jumlah kecelakaan terkait kereta api sebesar 3,205 kecelakaan selama periode 2019-2022. Oleh karena itu, pengembangan teknologi keselamatan penumpang pada moda transportasi menjadi hal yang mutlak. Pada saat suatu tabrakan terjadi, bagian kepala merupakan organ yang memiliki risiko terbesar menyebabkan kematian sehingga perlindungannya perlu dijadikan prioritas utama. Kriteria yang digunakan untuk mengevaluasi cedera kepala manusia adalah head injury criterion (HIC). Nilai HIC yang disyaratkan oleh regulasi APTA PR-CS-S-016-99 adalah HIC15 < 700. Untuk meminimalkan nilai HIC, bantalan kursi penumpang kereta api menggunakan material foam karena memiliki cushioning property. Pada studi ini, fisibilitas penggunaan 3D auxetic lattice sebagai bantalan kursi kereta untuk mitigasi cedera kepala penumpang dievaluasi melalui simulasi numerik 8G sled test. Kemudian, pengaruh parameter jenis 3D auxetic unit cell, jumlah 3D auxetic unit cell arah ketebalan bantalan, dan material yang digunakan terhadap nilai HIC15 dievaluasi melalui studi parametrik. Hasil simulasi menunjukkan bantalan berbasis 3D re-entrant type A auxetic lattice menghasilkan nilai HIC15 yang lebih rendah dibandingkan dengan 3D reentrant type B auxetic lattice. Kemudian, seiring dengan bertambahnya jumlah 3D auxetic unit cell arah ketebalan bantalan, kekakuan dan kekuatan struktur bantalan juga bertambah. Material resin polymer (RP) secara umum memberikan nilai HIC15 yang lebih rendah dibandingkan dengan material ethylene-vinyl acetate (EVA). Kemudian, dapat disimpulkan bahwa seluruh konfigurasi model numerik kecuali 3D re-entrant type B dengan material EVA dengan jumlah 3D auxetic unit cell arah ketebalan bantalan sebanyak 2 buah dinilai layak diterapkan sebagai bantalan untuk mitigasi cedera kepala penumpang karena memenuhi syarat regulasi dan memiliki performa yang lebih baik dibandingkan dengan bantalan berbasis foam block.