Perpustakaan Digital ITB

Penelitian tentang geometri dan optimasi penggunaan metastruktur sebagai alternatif struktur penyerap energi pada sub-cargo pesawat didasari pada peningkatan crashworthiness dari pesawat. Kecelakaan pada pesawat seringkali terjadi saat fase takeoff maupun landing. Hal ini menyebabkan kerusakan pada bagian sub-cargo pesawat dan berpotensi untuk mengancam keselamatan dari penumpang. Oleh karena itu, pada penelitian ini, penggunaan struktur ringan berbasis metastruktur untuk penyerap energi pada bagian sub-cargo pesawat akan dipelajari karena struktur ini selain ringan, juga memiliki kemampuan yang baik dalam penyerapan energi. Kemampuan dari struktur ringan berbasis metastruktur akan dievaluasi secara dinamik menggunakan metode elemen hingga untuk memperoleh specific energy absorption (SEA). Dalam kasus ini, akan ada 4 faktor kontrol diantaranya geometri, tinggi luar, sudut, dan material, dengan masing-masing faktor kontrol memiliki 3 level, yang kemudian analisis akan dilakukan menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) dan dioptimasi menggunakan metode Taguchi dengan output berupa sensitivitas struktur terhadap faktor kontrol dan desain optimum struktur. Analisis dilakukan pada unit sel. Terdapat lima jenis unit sel dengan geometri berbasis metastruktur diuji diantaranya kubik, tetrahedron, double-arrowed auxetic (DAA), double-U (DUH), dan re-entrant. Kemudian, unit sel hasil optimasi diaplikasikan pada struktur sub-cargo pesawat terbang. Model pesawat terbang yang digunakan adalah bagian belakang badan pesawat terbang Airbus A320. Uji drop-weight dilakukan dengan kecepatan awal 9 m/s dan nantinya hasil penyerapan energi pada sub-cargo berjenis DAA akan dibandingkan dengan struktur half-tube. Hasil simulasi menunjukan struktur penyerap energi dengan jenis DAA pada subcargo menghasilkan SEA sebesar 27,59 kJ/kg. Nilai SEA ini mengalami peningkatan sebesar 48% jika dibandingkan dengan SEA yang dihasilkan struktur half-tube. Hasil ini menunjukkan struktur dengan jenis DAA mampu menjadi salah satu alternatif struktur penyerap energi pada pesawat terbang di masa depan.