Pengembangan Metode Penentuan Umur Lelah (Fatigue Life Assessment) Komponen Propeller Shaft Otomotif

Pengembangan Metode Penentuan Umur Lelah (Fatigue Life Assessment) Komponen Propeller Shaft Otomotif

Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan yang mengarah pada pengembangan metode alternatif non konvensional untuk analisis umur lelah (Fatigue life) dan perilaku perambatan retak lelah (Fatigue crack growth behaviour) komponen propeller shaft otomotif jenis kendaraan niaga akibat beban torsi dinamis (Cyclic torsion loading). Mengacu pada metodologi penelitian yang telah ditetapkan sebelumnya, maka pelaksanaan program penelitian tahap lanjutan ini dikonsentrasikan untuk :

  • Pengembangan metode analisis desain umur lelah
  • Pengujian kelelahan komponen propeller shaft.

Metode analisis desain umur lelah dikembangkan melalui analisis umur pembentukkan retak awal (Initial fatigue crack formation life) dan perambatan retak lelahnya (Crack propagation life) sampai mencapai panjang kritis. Siklus pembentukkan retak awal diperoleh melalui analisis local-total strain range didaerah kritis propeller shaft dan modifikasi formulasi Manson-Coffin untuk bagian plastis Low cycle fatigue (LCF) diagram. Sedangkan siklus perambatan retak lelah dapat diperoleh melalui pemanfaatan konsep Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) untuk analisis stress intensity factor range (DK) disekitar ujung retak yang merambat dan teori empiris dari Paris. Hasil-hasil pendekatan analisis, disamping data umur lelah propeller shaft juga perpanjangan ukuran retak lelah pada setiap interval siklus perambatan retak lelah. Data variasi perpanjangan ukuran retak lelah selanjutnya digunakan untuk menggambarkan perilaku perambatan retak lelah (Fatigue crack growth behaviour) propeller shaft.

Pengujian kelelahan (Fatigue tests) dilakukan terhadap sejumlah propeller shaft akibat beban uji torsi dinamis sampai patah lelah (Fatigue failure). Selama pengujian kelelahan, ukuran panjang perambatan retak lelah yang terjadi selalu dipantau untuk setiap interval siklus beban uji torsi dinamis. Didalam pengujian kelelahan, sejumlah propeller shaft diuji pada tiga tingkat beban uji (Three test load levels) dimana untuk setiap tingkat beban uji diuji sedikitnya tiga batang propeller shaft sampai patah lelah. Kemudian penyebaran data umur lelah disetiap tingkat pembebanan dievaluasi secara statistik untuk mendapatkan failure probabilities 10%, 50% dan 90%. Hasil-hasil pengujian kelelahan digunakan untuk memverifikasi ketelitian data prediksi analisis. Batas toleransi dari scatter limits 10% – 90% digunakan sebagai kriteria untuk menilai ketelitian data prediksi analisis umur lelah. Data perilaku perambatan retak lelah aktual yang terukur dalam pengujian kelelahan juga digunakan untuk verifikasi data prediksi analisis perilaku perambatan retak lelahnya.

Untuk keterangan lebih lanjut: Prof. Riset Ir. Harkali Setiyono, MSc, PhD. Telp: (021) 7560565, 7560930

Sumber: Program PKPP Kemenristek 2012 – http://pkpp.ristek.go.id/index.php/penelitian/detail/193

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s