Perpustakaan Digital ITB

Sistem perpipaan industri energi rentan mengalami kerusakan pada sambungan akibat beban seismik. Multi-ply bellows expansion joint mengakomodasi perpindahan relatif, namun studi terdahulu masih menggunakan kebocoran sebagai kriteria kegagalan, dan parameter QW (rasio lebar konvolusi terhadap ketebalan bellows) dan QDT (rasio ketebalan total terhadap diameter rata-rata bellows) pada EJMA belum mempertimbangkan interaksi antarlapisan. Penelitian ini mengembangkan dan memvalidasi model elemen hingga untuk mengevaluasi respons struktural multi-ply bellows pada pembebanan lentur monotonik dan variasi geometri. Model dikembangkan pada Abaqus/CAE dengan preload baut 120 kN, tekanan internal 0,4 MPa, perpindahan terkontrol 237 mm, dan koefisien gesek antar-ply 0,1, kemudian divalidasi dan dijadikan basis studi parametrik enam model (QW 0,50–0,55; QDT 1,03–1,68) pada konfigurasi 2-ply dan 3-ply. Model bilinear (modulus plastis 0,58) memberi kesesuaian terbaik (R² = 0,6164 untuk 2-ply; 0,7773 untuk 3-ply), dengan lokasi kritis yang sesuai eksperimen. Penambahan ply meningkatkan kekakuan global 1,58–1,74 kali dan menaikkan tegangan maksimum 12,7– 16,9% (820–1080 MPa; regangan plastis 0,280–0,385). Seluruh model kritis pada konvolusi pertama dekat tumpuan, dengan ply kritis bergeser dari lapisan terluar (2-ply) ke lapisan tengah/terdalam (3-ply). Teori QW–QDT masih relevan memprediksi pergeseran lokasi kritis, tetapi belum sepenuhnya menjelaskan respons multi-ply.