Perpustakaan Digital ITB

Permintaan akan struktur ringan dalam motorsport mendorong penggunaan polimer karbon diperkuat serat sebagai pengganti logam konvensional. Namun, pada struktur komposit bersambungan baut, sambungan mekanis menjadi titik lemah yang kritis karena rendahnya kekuatan menanggung polimer karbon diperkuat serat membatasi beban yang dapat disalurkan melalui pengencang. Penelitian ini bertujuan meningkatkan kapasitas menanggung sambungan tersebut pada pelek komposit Formula Siswa dengan menguatkan secara lokal dua sambungan paling kritis sambungan pembelah permukaan dan sambungan pemasangan pusat menggunakan laminat serat-logam berupa lapisan baja nirkarat 316L, dengan penambahan massa yang minimal. Konfigurasi laminat ditentukan melalui optimasi lembaran dengan elemen hingga di ABAQUS, dan model global digunakan untuk menentukan beban kritis pada pengencang. Respon menanggung sambungan kemudian dianalisis menggunakan metode elemen hingga eksplisit dengan model kerusakan progresif kain dan antarmuka kohesif, serta divalidasi terhadap pengujian kupon menanggung sesuai ASTM D5961 Procedure B. Penguatan baja nirkarat meningkatkan kekuatan menanggung ultimat sekitar 42%, dari 410,7 MPa menjadi 584,6 MPa, sekaligus menghasilkan respon yang lebih ulet, dengan prediksi elemen hingga yang sesuai dengan hasil eksperimen dalam kisaran sekitar 4%. Laminat 24 lembar dengan lapisan baja setebal 2 mm teridentifikasi sebagai konfigurasi teringan tanpa inisiasi kerusakan, menegaskan bahwa penguatan laminat serat-logam secara lokal efektif memperkuat sambungan baut komposit dengan penambahan massa yang minimal.