Perpustakaan Digital ITB

Kursi roda elektrik merupakan alat bantu mobilitas yang penting bagi penyandang disabilitas, namun penambahan komponen elektronik seperti baterai, motor, dan kontroler meningkatkan beban yang harus ditanggung oleh rangka. Desain rangka kursi roda elektrik yang menjadi objek penelitian ini belum dievaluasi keselamatan strukturalnya secara formal. Penelitian ini bertujuan menganalisis tegangan mekanik pada rangka, menentukan faktor keamanannya, dan merancang desain baru yang lebih ringan namun tetap memenuhi persyaratan keselamatan sesuai standar ISO 7176-8:2014. Metode penelitian dilakukan dengan memodelkan geometri tiga dimensi rangka menggunakan SOLIDWORKS, kemudian dianalisis menggunakan Metode Elemen Hingga (MEH) pada perangkat lunak ANSYS Workbench dengan elemen solid tetrahedron orde kedua (SOLID187). Kondisi tumpuan jepit diterapkan pada titik kontak roda, dengan pembebanan statis sebesar 1.177,2 N pada area tempat duduk sesuai ISO 7176-8:2014 dan kapasitas beban nominal 50 kg. Studi konvergensi mesh dilakukan untuk memastikan keandalan hasil, dan optimasi desain dilakukan secara parametrik dengan mengurangi ketebalan dinding pada komponen yang mengalami tegangan jauh di bawah batas izin. Hasil analisis menunjukkan bahwa desain awal rangka menghasilkan tegangan von Mises maksimum sebesar 86 MPa dengan faktor keamanan global sebesar 2,91, yang telah memenuhi persyaratan SF ? 2,0. Evaluasi faktor keamanan lokal mengungkapkan adanya komponen dengan SF mencapai 1.136,36, menunjukkan inefisiensi penggunaan material yang besar. Melalui optimasi ketebalan dinding, diperoleh desain optimal dengan massa rangka berkurang 36,94% (dari 850,59 gram menjadi 536,37 gram); meskipun faktor keamanan global menurun menjadi 0,58, faktor keamanan lokal tiap komponen masih jauh di atas batas minimum yang disyaratkan, sehingga desain optimal dinyatakan layak digunakan.