Perpustakaan Digital ITB

Mesin uji universal standar industri tidak dapat mengakomodasi geometri spesimen solid-state battery (SSB) berbentuk koin pipih berdiameter 10 mm dengan material komposit LFP/LATP, sehingga diperlukan rancangan mesin uji universal khusus. Penelitian ini mengevaluasi desain struktur rangka mesin uji universal yang dikembangkan di Laboratorium Mechanical and Machine Construction melalui analisis deformasi elastis terhadap data eksperimental pada kondisi tegangan elastis, serta optimasi desain untuk memenuhi target machine compliance kurang dari 0,1 mm (10% dari tebal spesimen). Simulasi numerik berbasis metode elemen hingga (ANSYS Workbench 2026 R1, Static Structural) dilakukan pada struktur dengan material aluminium 7075 dan baja struktural pada beban 900 N, kemudian divalidasi dengan data eksperimental yang diperoleh dengan metode kalibrasi piksel-milimeter. Hasil simulasi numerik menunjukkan machine compliance sebesar 0,121 mm, sedangkan hasil pengukuran eksperimental mendapatkan nilai machine compliance 0,144 mm (selisih relatif 16%). Kurva beban terhadap machine compliance didekati oleh persamaan linear y = 0,000135x + 0,003190, dengan x adalah beban (N) dan y adalah machine compliance (mm). Perbedaan nilai antara simulasi numerik dan data eksperimental dianalisis lebih lanjut dan mengindikasikan kontribusi fenomena backlash serta kekasaran permukaan yang tidak dimodelkan dalam simulasi numerik. Optimasi desain dilakukan dengan mengganti material pada komponen Dudukan Sel Beban dan Rangka Utama dari aluminium menjadi baja struktural, yang berhasil menurunkan machine compliance menjadi 0,079 mm. Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa struktur mesin uji universal dengan modifikasi desain yang diusulkan telah memenuhi kriteria kaku dan layak digunakan untuk pengujian sifat mekanik spesimen SSB