Perpustakaan Digital ITB

Penelitian ini membahas respon dinamik struktur fleksibel yang diaktuasi oleh material piezoelektrik menggunakan pendekatan metode elemen hingga (MEH) . Piezoelektrik merupakan material yang mampu mengubah regangan mekanis menjadi energi listrik, atau sebaliknya, melalui kopling elektromekanis. Material ini banyak dimanfaatkan sebagai sensor dan aktuator dalam bentuk paling umum yakni Macro Fiber Composite (MFC). Penelitian ini menggunakan struktur kantilever fleksibel berbahan aluminium berukuran 176×35 mm dengan aktuator MFC berukuran 67×35 mm disusun bimorph, yakni ditempelkan pada bagian atas dan bawah struktur. Model struktur dan pemodelan aktuator MFC diadaptasi dari penelitian Lou et al.[1], yang juga menjadi acuan validasi hasil simulasi. Proses analisis dilakukan dalam tiga tahap, yaitu analisis modal, analisis dinamik dalam domain frekuensi, dan analisis dinamik dalam domain waktu. Hasil analisis modal menggunakan metode elemen hingga menunjukkan frekuensi natural sebesar 13.09 Hz, sementara pendekatan 1D menghasilkan 13.23 Hz, dengan galat relatif 1.06%. Namun, kedua hasil ini menghasilkan galat mencapai 47.08%, signifikan dari data eksperimen yang diduga karena keterbatasan informasi mengenai konfigurasi pengujian. Meski terdapat perbedaan dalam nilai frekuensi, perbandingan bentuk modus getar dari ketiga pendekatan (komputasional, numerik 1D, dan eksperimen) menunjukkan kesesuaian bentuk yang baik. Besarnya defleksi dalam analisis dinamik awal menunjukkan perbedaan akibat absennya redaman dalam model, namun setelah dilakukan iterasi terhadap nilai redaman, respons dinamik yang dihasilkan menjadi lebih realistis. Hasil ini menunjukkan bahwa pemodelan dalam Tugas Akhir ini mampu merepresentasikan perilaku struktur dengan cukup baik.