ANALISIS MODAL DAN HARMONIK SEBUAH RANCANGAN FIXTURE UJI VIBRASI UNIVERSAL MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Mikhael Gilang Pribadi Putra Pratama, Muksin Muksin, Yusuf Giri Wijaya, Nur Mufidatul Ula

Abstract


Fixture uji vibrasi harus dapat memegang device under test (DUT) selama proses pengujian dan sesuai dengan kondisi aslinya. Umumnya fixture uji vibrasi yang dibuat harus sesuai dengan geometri DUT. Oleh karena fixture uji vibrasi dibuat secara khusus untuk DUT tertentu, maka hal ini membuat proses uji vibrasi menjadi panjang alurnya dan lama pelaksanaannya. Selain itu, hal tersebut juga menyebabkan tingginya biaya untuk pembuatan fixture baru. Salah satu solusi dari masalah ini adalah dengan membuat fixture uji vibrasi yang bersifat universal. Fixture uji vibrasi yang bersifat universal dirancang mampu digunakan untuk hampir semua bentuk DUT. Fixture tersebut akan digunakan pada pengujian kategori S standar DO-160G section vibrasi yang memiliki rentang pengujian 5-500 Hz sehingga harus memiliki frekuensi natural di atas 500 Hz. Dalam studi ini dilakukan analisis sebuah rancangan fixture uji vibrasi yang bersifat universal mengunakan metode elemen hingga. Analisis dilakukan untuk fixture uji vibrasi universal berukuran 600 mm x 600 mm menggunakan metode analisis modal dan harmonik pada rentang frekuensi 5 Hz - 2000 Hz, kemudian dilakukan analisis kemampuan aktual sistem uji vibrasi berdasarkan massa fixture. Dua jenis material yaitu paduan aluminium dan paduan magnesium digunakan dalam studi ini. Hasil studi menunjukkan bahwa performa fixture yang menggunakan material Al 6061 tidak jauh berbeda dengan material Mg. Frekuensi natural yang diperoleh untuk fixture bermaterial Al 6061 adalah 975.94 Hz sedangkan untuk material paduan Mg adalah 996.88 Hz dengan selisih sebesar 2.14%, keduanya memenuhi kebutuhan pengujian vibrasi DO-160G kategori S. Analisis harmonik menghasilkan perbedaan amplitudo respon yang tidak signifikan yaitu di bawah 0.6‰. Fixture bermaterial logam paduan Mg lebih ringan daripada material Al 6061 sehingga menghasilkan kemampuan aktual sistem uji vibrasi yang lebih tinggi. Logam paduan Mg dipilih menjadi kandidat utama material fixture uji vibrasi universal yang akan dimanufaktur karena mampu menghasilkan kemampuan aktual sistem uji vibrasi yang lebih tinggi.

Full Text:

PDF

References


Fábry, S., & Češkovič, M. (2017). Aircraft gas turbine engine vibration diagnostics. MAD - Magazine of Aviation Development, 5, 24–28. https://doi.org/10.14311/mad.2017.04.04

E, S., Gidaveer, R. S., N, S., Patil, S. K., K, A. K., & J, E. (2020). Design and Analysis of Vibration Test Fixture for 6.2 kW Siemens[R] Motor. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology (IJIRSET), 9(5), 3539–3546.

Ula, N. M., Wijaya, Y. G., Muksin, M., Pratama, M. G. P. P., & Syah, A. H. N. (2020). Dynamical Characteristics Of A Head Expander For Vibration Testing In Pustekbang Laboratory. Angkasa: Jurnal Ilmiah Bidang Teknologi, 12(2), 167–174. https://doi.org/10.28989/ANGKASA.V12I2.773

Rahman, A. H., Sivakumar, P., V, B., & Jagath, R. K. (2016). Design of a Composite Vibration Fixture for Testing Fuel Tank for Combat Vehicle Application. International NAFEMS Conference on Engineering Analysis, Modeling, Simulation and 3D-Printing (NAFEMS-3D), August.

(RTCA), R. T. C. for A. (2010). DO-160, Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment.

He, Jimin, and Zhi-Fang Fu. (2001). Modal Analysis, pp 1-11. Elsevier.

Siva, I., M., Dkk. (2021). Tribological Studies and Modal Analysis on Biocomposite/PVC Core Sandwich Panels. Tribology of Polymer Composites. Elsevier, 301–19. doi: 10.1016/B978-0-12-819767-7.00015-3.

Wan, Yu. (2021). The Modal and Harmonic Response Analysis of Final Superheater Based on Workbench. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 675(1). doi: 10.1088/1755-1315/675/1/012177.

Perumal, Shanmugam, Raghunathan Swaminathan, dan Mike Christensen. (2020). Forced Vibration Harmonic Response Analysis of Semi-Mobile Crusher Station. Springer Advances in Engineering Design and Simulation, 157–69. doi: 10.1007/978-981-13-8468-4_14.

Tang, Yadong, Yongchang Yu, Jingzhao Shi, dan Shuaijun Zhang. (2017). Modal and Harmonic Response Analysis of Key Components of Robotic Arm Based on ANSYS. Pp. 109–14 in Vibroengineering Procedia. Vol. 12. JVE International.

Jiang, Xin, dkk. (2019). Optimization of Magnesium Alloy Wheel Dynamic Impact Performance. Hindawi Advance in Materials Science and Engineering. https://doi.org/10.1155/2019/2632031

Venkat, Dkk. (2016). Design, Analysis and Testing of Multi-axis Vibration Fixture for Electronic Devices. Indian Journal of Science and Technology, 9(34). DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i34/100895

ETS Solution. (2019). Medium Force Series I Operating & Maintenance Manual. Issue No.: 070216C-2.




DOI: http://dx.doi.org/10.52453/t.v12i2.379

Copyright (c) 2021 Technologic