2020 : Analisis Sifat Mekanik Rangka Sepeda Electric Scooter dengan Pengujian Statik dan Beban Dinamik menggunakan Finite Element Analysis (FEA)

Dyah Sawitri ST.,MT.
Dr. Ridho Hantoro S.T., M.T.
Detak Yan Pratama S.T., M.Sc.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Electric scooter atau sepeda listrik adalah rangkaian sepeda yang dikombinasikan dengan sebuah motor yang digerakkan dengan baterai, sehingga tidak memproduksi asap dan suara bising. Sangat efektif digunakan untuk kegiatan rutin dengan jarak dekat, bisa digunakan untuk aktivitas sehari-hari dan tentunya ketika melewati tanjakan atau jalan yang naik turun tidak membuat penggunanya merasa lelah. Pygmy adalah sebuah jenis kendaraan electric scooter yang sedang dalam tahap pengembangan. Dikembangkan sebagai kendaraan roda dua yang digunakan untuk kebutuhan mobilitas jarak tempuh awal dan akhir pengguna transportasi publik dari dan ke halte terdekat, maka Pgymy didesain ringan, memiliki berat dibawah 15 kg, agar mudah untuk dibawa saat tidak digunakan seperti saat di dalam kereta ataupun bus. Desain rangka menjadi sangat penting karena dengan kemampuan electric scooter yang dapat dilipat akan menambah potensi rangka mengalami kegagalan yang lebih besar yang disebabkan oleh Ultimate Stress di dalam struktur. Sehingga stress dan deformation yang terjadi pada rangka harus dianalisa agar karakteristik stiffness/rigidity pada rangka dapat diketahui dan mechanical fatigue dapat diprediksi. Dalam penelitian ini akan dikaji karakteristik mekanik dari rangka Pygmy berdasar pada pengujian statik dan beban dinamik menggunakan Finite element Analysys (FEA) pada beberapa jenis bahan logam berbasis Aluminium, Titanium, Epoxy dan bahan bambu. Metodologi penelitian berbasis simulasi dengan Finite element Analysys (FEA) meliputi pengumpulan data geometri dan datasheet komponen dari electric scooter Pgymy, dan sifat-sfat mekanik material yang dipilih untuk menjadi rangka. Analisis beban statis dan dinamis rangka dari setiap jenis bahan. Verifikasi dilakukan dengan menggunakan 2 tahap yaitu verifikasi terhadap engineering data dan setup pada ANSYS dengan menggunakan studi sebelumnya yang telah dilakukan dengan geometri yang sama. Kemudian dilakukan verifikasi dengan engineering data dan setup yang telah terverifikasi. Berdasarkan hasil verifikasi dan analisis tersebut maka dapat ditentukan material dan diameter yang tepat dan sesuai pada rangka yang memenuhi standar stiffness/rigidity dari kendaraan roda dua, dan mempunyai waktu yang ideal untuk mengalami fatigue. Diharapkan dari penelitian ini akan diperoleh nilai rigidity/stiffness rangka electric scooter existing dengan variasi material pada saat uji statik, mechanical fatigue rangka electric scooter existing dengan variasi material pada beban dinamik saat kondisi akselerasi maksimum dan pengereman maksimum pada roda depan sehingga akan diperoleh karakteristik mekanik yang optimal dari sebuah rangka untuk electric scooter Pygmy sehingga tidak akan terjadi kegagalan mekanik sepanjang penggunaan Pygmy tersebut.