Perpustakaan Digital ITB

Metro Kapsul merupakan moda transportasi publik yang sedang dikembangkan oleh PT Teknik Rekayasa Kereta Kapsul (TREKKA), PT Bandung Mechatronic Center (BAMEC) dan Institut Teknologi Bandung selama beberapa tahun terakhir. Dari sisi desain, Metro Kapsul sebagai salah satu jenis kendaraan diharapkan memiliki desain yang mempunyai struktur yang kuat namun memiliki massa yang ringan. Penelitian ini akan mencoba untuk menggunakan optimasi topologi untuk mengoptimasi desain rangka bogie Metro Kapsul. Optimasi dilakukan dengan memodifikasi desain rangka bogie untuk mengurangi massanya, namun dengan tetap memperhatikan persyaratan kekuatan dan aspek keterbuatan pada desain. Optimasi topologi telah berhasil diterapkan pada rangka bogie Metro Kapsul dengan menggunakan perangkat lunak ANSYS dan metode density based. Untuk target fraksi massa sebesar 75-85% dan 65-75%, optimasi topologi menghasilkan penurunan massa total masing-masing sebesar 9% dan 14%. Modifikasi desain rangka bogie dengan menggunakan hasil optimasi topologi sebagai panduan menghasilkan penurunan massa total sebesar 11,3% menjadi 242,60 kg. Desain ini memiliki banyak lubang dengan bentuk kompleks, sehingga dilakukan modifikasi kedua yang menghasilkan penurunan massa total sebesar 11,7% menjadi 241,42 kg. Tegangan maksimum pada desain rangka bogie akhir untuk pembebanan statik berlebih dengan skenario gaya transversal arah sumbu x positif dan negatif masing-masing adalah sebesar 463,29 MPa dan 389,87 MPa. Jika dibandingkan dengan desain awal yang memiliki nilai tegangan maksimum untuk skenario yang sama masing-masing sebesar 375,66 MPa dan 344,73 MPa, terdapat kenaikan sebesar 23,3% dan 13,1%. Untuk dua skenario pembebanan tersebut, faktor keamanan yang dimiliki oleh desain rangka bogie akhir adalah 1,51 dan 1,80.