Perpustakaan Digital ITB

Sistem keselamatan khususnya kelaikan tabrak (crashworthiness) adalah faktor penting yang perlu dipertimbangkan dalam mendesain suatu kendaraan. Hal ini penting untuk memastikan keselamatan penumpang, dan juga untuk mencegah dan mengurangi fatalitas kecelakaan. Salah satu komponen keselamatan pada kendaraan adalah struktur kolom berdinding tipis yang disebut dengan crash box yang berfungsi untuk menyerap energi kinetik tabrakan. Penelitian mengenai crash box telah banyak dikembangkan, baik dari segi desain, material dan kondisi pembebanan. Pada umumnya crash box terbuat dari material logam dengan berbagai macam variasi bentuk penampang seperti segi empat, heksagonal, oktagonal, dan lingkaran. Selain itu, kolom dengan bentuk penampang multisel merupakan salah satu alternatif yang menjanjikan karena energi kinetik tabrakan yang dapat diserap sangat tinggi karena banyaknya jumlah sel pada kolom tersebut. Dari sisi pemilihan material, pada saat ini material komposit banyak dikaji di kalangan industri dan penelitian karena potensi keunggulannya dalam aspek kekuatan, kekakuan, dan rasio berat terhadap ketebalan yang sangat tinggi. Atas dasar potensi keunggulan kolom logam multisel dan material komposit tersebut, maka pada penelitian ini akan dilakukan penggabungan antara konfigurasi tersebut dalam desain struktur multisel berdinding tipis hibrida alumunium-komposit. Dengan adanya penggabungan tersebut diharapkan lebih meningkatkan kapasitas penyerapan energi dan parameter-parameter crashworthiness yang lain. Pada studi ini akan dilakukan analisis numerik untuk struktur multisel dengan material hibrida aluminium-komposit pada pembebanan aksial. Material yang digunakan adalah alumunium 6061 dan Carbon Fiber Reinforcement Polymer (CFRP). Efek dari berbagai macam parameter seperti geometri penampang, ketebalan alumunium, orientasi sudut lapisan komposit, dan jumlah lapisan komposit akan di analisis secara numerik dengan menggunakan perangkat lunak LS-DYNA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa struktur hibrida memiliki nilai Specific Energy Absorption (SEA) yang lebih tinggi dibandingkan dengan struktur alumunium. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah sel pada struktur maka akan meningkatkan nilai SEA. Untuk struktur hibrida, komposit satu lapis dengan orientasi sudut [0]4 memiliki nilai rata-rata gaya tumbuk dan penyerapan energi tertinggi. Selain itu, didapatkan pula bahwa penambahan lapisan komposit dengan orientasi kuasi-isotropik dapat meningkatkan kekuatan struktur multisel dengan nilai faktor penguatan 3.72.