Analisis Desain Underframe Kereta Luxury Menggunakan Metode Elemen Hingga

Analisis Desain Underframe Kereta Luxury Menggunakan Metode Elemen Hingga

Underframe adalah sebuah konstruksi rangka dasar yang memiliki fungsi sebagai pondasi utama untuk menopang beban yang berada di atasnya. Konstruksi ini merupakan salah satu bagian dari carbody sebuah sarana kereta api. Komponen underframe ini terdiri dari konstruksi utama yaitu center sill, front part, end sill, dan side sill. Dalam proses pembuatan desain harus memperhatikan permodelan dan perhitungan yang tepat sehingga diperoleh struktur yang sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Oleh karena itu, perlu dilakukan simulasi pembebanan pada desain sebelum dilanjutkan ke proses fabrikasi. Pada penelitian ini dilakukan simulasi pembebanan untuk mengetahui kekuatan struktur terhadap desain underframe kereta luxury. Standar pengujian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Peraturan Menteri Perhubungan KM 41 Tahun 2010 yang mengatur tentang spesifikasi teknis kereta yang ditarik lokomotif. Simulasi yang digunakan pada penelitian ini menggunakan metode elemen hingga dengan software Ansys Workbench. Berdasarkan simulasi pengujian terhadap desain underframe didapatkan output berupa tegangan maksimum, defleksi vertikal maksimum, dan safety factor. Di antara 3 kasus pembebanan yang disimulasikan didapatkan tegangan maksimum pada pembebanan vertikal sebesar 88,124 MPa dengan defleksi maksimum yang terjadi sebesar 18,471 mm, pembebanan kompresi sebesar 142,287 MPa dengan defleksi maksimum yang terjadi sebesar 3,222 mm, dan pembebanan kombinasi sebesar 170,918 MPa dengan defleksi maksimum yang terjadi sebesar 18,593 mm. Ketiga nilai tersebut masih dianggap aman dikarenakan masih dibawah tegangan ijin yang dipersyaratkan oleh standarisasi yaitu 75% dari 245 MPa (tegangan ijin material SS400) sebesar 183,75 MPa. Nilai safety factor pada kasus pembebanan vertical load yaitu sebesar 2,8369, pembebanan kompresi sebesar 1,757 dan pembebanan kombinasi sebesar 1,0766

Kata kunci: defleksi, metode elemen hingga, safety factor, tegangan maksimum, underframe