Perpustakaan Digital ITB

Sayap pesawat regional dengan struktur trailing edge yang tersambung menggunakan rivet rentan mengalami konsentrasi tegangan yang dapat mempercepat kegagalan lelah akibat vortex-induced vibration (VIV). Penelitian ini menganalisis pengaruh variasi sudut serang (0°, 4°, 8°, 15°, dan 17°) terhadap respons struktur, akumulasi kerusakan lelah, dan perambatan retak pada struktur sayap menggunakan pendekatan kopling searah antara simulasi dinamika fluida. Hasil CFD menunjukkan bahwa aliran tetap melekat pada sudut serang rendah, mulai mengalami separasi pada 15°, dan menghasilkan pelepasan pusaran periodik pada 17° yang menyebabkan fluktuasi koefisien gaya angkat. Simulasi FEA menunjukkan bahwa deformasi dan tegangan maksimum terjadi pada sudut serang 15°, dengan tegangan Von Mises tertinggi sebesar 248,6 MPa pada pangkal spar depan. Analisis kelelahan menunjukkan bahwa seluruh nilai kerusakan masih jauh di bawah batas kegagalan. Analisis perambatan retak menggunakan Hukum Paris menunjukkan bahwa retak akibat pembebanan bending mencapai kondisi kritis lebih cepat, yaitu sekitar 5,05 kali umur operasi, dibandingkan retak akibat VIV yang mencapai kondisi kritis setelah sekitar 28,3 kali umur operasi. Secara keseluruhan, struktur sayap yang dianalisis masih memenuhi kriteria aman terhadap kerusakan lelah dan perambatan retak untuk kondisi operasi dan asumsi yang digunakan.