Perpustakaan Digital ITB

Dalam beberapa dekade terakhir, komposit menjadi elemen penting dalam struktur yang kompleks, seperti struktur pesawat terbang. Penelitian ini bertujuan untuk mencari tau bagaimana orientasi serat dan retak mempengaruhi karakteristik dinamik dan ketidakstabilan aeroelastik. Sebuah sayap berbentuk pelat yang terbuat dari komposit searah dianalisis. Berbagai orientasi serat dan konfigurasi dengan berbagai panjang dan lokasi retak diamati. Analisis modal untuk memperoleh karakteristik dinamik, yaitu modus getar dan frekuensi alami, dilakukan dengan menggunakan Metode Elemen Hingga (MEH). Modal Assurance Criterion (MAC) digunakan untuk mengevaluasi secara kuantitatif kesamaan bentuk modus getar untuk berbagai orientasi serat. Selain itu, analisis aeroelastik dilakukan melalui penerapan Metode P-K. Karakteristik dinamik yang direpresentasikan dengan hasil MAC menunjukkan bahwa urutan enam mode getaran pertama, yaitu modus bending dan torsi, tidak berubah oleh perubahan orientasi. Namun, orientasi serat mempengaruhi nilai frekuensi natural. Selain itu, keberadaan retak dapat mengurangi frekuensi alami secara signifikan. Berdasarkan evaluasi MAC, seiring bertambahnya panjang retak, urutan modus getar berubah dan frekuensi alami suatu modus tertentu menurun. Untuk modus yang fundamental, yaitu bending pertama dan torsi, frekuensi alami menurun hingga 20% ketika retak berada di dekat pangkal sayap. Untuk modus orde lebih tinggi, yaitu bending kedua dan ketiga, frekuensi alami menurun paling banyak ketika retak berada di dekat antinode dari modus tersebut. Berdasarkan hasil ini, sangat mungkin terjadi percampuran dua atau lebih modus ketika frekuensi menjadi lebih dekat. Argumen ini diperkuat dengan hasil yang diperoleh dari analisis aeroelastik. Perubahan orientasi serat mempengaruhi nilai kecepatan divergence dan flutter. Ada beberapa orientasi yang mengalami peningkatan atau penurunan relatif terhadap model tanpa retak. Selain itu, serupa dengan hasil karakteristik dinamik, variasi lokasi retak tidak mempengaruhi kecepatan divergence maupun flutter, sementara panjang retak mempengaruhinya.