Perpustakaan Digital ITB

Struktur laik tabrak pada kendaraan dikembangkan untuk mengurangi risiko kecelakaan pada penumpang. Penelitian ini dilakukan untuk memperoleh topologi struktur optimum pada kolom crash box berdinding tipis yang diperkuat dengan struktur lattice dengan skema metode Design for Six Sigma (DFSS) menggunakan metode Taguchi. Optimasi topologi dilakukan menggunakan perangkat lunak INSPIRE yang merupakan perangkat lunak berbasis metode elemen hingga. Studi optimasi topologi dilakukan dengan pembebanan statis dalam arah aksial. Evaluasi dilakukan dengan melihat karakteristik tegangan dan regangan pada struktur lattice. Bentuk lattice yang dioptimasi dalam penelitian ini yaitu tetrahedron, piramida, dan 2 tipe rhombic-dodekahedron dengan variasi densitas relatif 0,1, 0,2 dan 0,3. Bentuk topologi lattice optimum yaitu rhodecube dengan densitas 0,15 yang memberikan energi serap sebesar 34,54 kJ/kg. Struktur optimum lattice ini kemudian digunakan sebagai core pada struktur kolom crash box berdinding tipis. Optimasi pada struktur crash box dengan core struktur lattice dilakukan dengan skema DFSS menggunakan metode Taguchi. Variasi parameter yang digunakan adalah bentuk core yaitu rhombicdodecahedron modifikasi, rhodecube dan rhodentrant, densitas relatif, material lattice (AA 6061-T5, AlSi12 dan AlSi10Mg), dan ketebalan kolom. Dengan parameter optimasi tersebut digunakan matriks ortogonal Taguchi L9 yang membutuhkan 27 sampel harga SEA dari hasil simulasi metode elemen hingga. Simulasi numerik metode elemen hingga dilakukan menggunakan perangkat lunak LS-DYNA. Proses optimasi DFSS menghasilkan konfigurasi optimum yaitu rhodecube, densitas relatif 0,3, material AlSi10Mg dan ketebalan kolom 2 mm. Konfigurasi optimum memiliki kapasitas SEA sebesar 24,25 kJ/kg. Dibandingkan dengan SEA konfigurasi baseline sebesar 20,78 kJ/kg, konfigurasi ini memberikan gain SEA sebesar 3,46 (peningkatan 16,6%). Analisis ANOVA menunjukkan parameter yang paling berpengaruh adalah ketebalan kolom. Serta terdapat interaksi antara struktur lattice dan struktur kolom berdinding tipis yang memberikan reinforcement factor sebesar 1,49 lebih tinggi dari struktur lattice sendiri.