Download - Politeknik Manufaktur Negeri - Bangka Belitung

JURNAL MANUTECH 2
Dalam riset ini akan dijelaskan pengaruh bentuk alur-alur pada panel terhadap karakter getaran pelat
yang ditunjukkan oleh besaran nilai frekuensi alami dan rasio redamannya.
1.1. Kekakuan Pelat
Panel dapat dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu: panel isotropik dan panel orthotropik. Panel
isotropik dicirkan dengan homogennya sifat dan kekakuan material di sembarang bagian panel. Sedangkan
panel orthotropik adalah sebaliknya, yakni terjadinya variasi sifat dan kekakuan materialnya. Kedua panel ini
memiliki karakteristik getaran yang berbeda. Berbagai pendekatan dilakukan untuk mengetahui kekakuan pelat
ini antara lain matematis, eksperimental dan metode elemen hingga.
Panel isotropis dapat didekati secara matematis, sedangkan untuk pelat ortotropik dapat diselesaikan
dengan pendekatan eksperimental dan penggunaan metode elemen hingga.
Bentuk berombak (embossing) pada panel dapat meningkatkan kekakuan pelat sehingga frekuensi
alaminya menjadi sepuluh kali lipat dari pelat datar [3]. Demikian juga pelat yang diberikan pengaku (stiffener)
dengan bentuk dan distribusi yang berbeda mempengaruhi frekuensi alami dan bentuk modenya [4]. Frekuensi
dan intensitas suara yang diradiasikan oleh pelat juga dipengaruhi oleh bentuk dan orientasi pengaku [5].
Eksperimen untuk menentukan hubungan antara kekakuan pelat dengan panjang bentangan antara titik tumpu
[6]. Dari riset tersebut diperoleh bahwa lebar efektif panel adalah 1,85 dari panjang panjang bentangan
pelatnya.
Dalam riset ini akan dijelaskan pengaruh bentuk alur-alur pada panel terhadap karakter getaran pelat
yang ditunjukkan oleh besaran nilai frekuensi alami dan rasio redamannya.
1.2. Redaman Material
Sifat redaman merupakan salah satu parameter yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan
karakteristik getaran pada suatu panel. Amplitudo getaran bebas mengalami penurunan secara perlahan-lahan
yang pada akhirnya akan berhenti. Berhentinya getaran tersebut disebabkan oleh semakin berkurangnya
energi sistem. Kondisi seperti ini dikatakan material/struktur mengalami redaman. Redaman dapt
dikelompokkan dalam tiga bentuk utama, yaitu: redaman viskos, redaman internal dan redaman struktur.
Kekakuan material berpengaruh terhadap besarnya energi yang hilang dan secara matematis dinyatakan
dengan persamaan:
(1)
Dimana b adalah besaran konstanta redaman solid tak berdimensi. Nilai kb menyatakan hubungan antara
energi yang hilang dengan perubahan ukuran, bentuk dan karakteristik material.
Pengukuran redaman dapat dilakukan berdasarkan time-response methods dan frequency-response
methods. Terdapat lima metode untuk menghitung rasio redaman, antara lain: logarithmic decrement method,
step-response method, hyterisis loop method, magnification-factor method dan bandwidth method.
Dalam riset ini, untuk menghitung besarnya rasio redaman pelat digunakan bandwidth method. Hal ini
didasari oleh karakteristik pelat yang tidak viskos, sehingga logarithmic decrement method kurang tepat jika
digunakan di sini. Secara sederhana penggunaan metode ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
Gambar 1 Pengukuran damping dengan bandwidth method pada sistem berderajat kebebasan tunggal
Rasio redaman dalam kondisi tersebut di atas dinyatakan dengan persamaan berikut:
Karakteristik Getaran Panel Kendaraan terhadap Perubahan Bentuk Alur Pelat (Sukanto)