Strength Analysis of Structural Design Bogie Frame Kereta Ukur at Normal Service Loads with Finite Element Method

Abstract

Bogie frame adalah bagian utama bogie yang menerima beban besar selama beroperasi sehingga diperlukan analisis kekuatan struktur untuk memenuhi syarat kelayakan operasional berdasarkan Peraturan Nomor 33 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Bidang Perkeretaapian dan standar EN 13749. Kelayakan operasional menjadi jaminan keselamatan penumpang, operator, maupun penduduk sekitar perlintasan. Fokus penelitian ini adalah analisis kekuatan desain struktur bogie frame kereta ukur jalur LRT Jabodebek terhadap kelayakan operasional. Tujuan penelitian adalah menganalisis tegangan objek penelitian akibat pembebanan normal service dan memastikan nilai tegangan hasil simulasi memenuhi kriteria keberterimaan standar EN 13749. Solusi penelitian adalah pendekatan endurance limit objek penelitian. Nilai tegangan hasil simulasi dianalisis dengan goodman diagram. Data pendukung penelitian dan parameternya dari hasil survei dan wawancara di PT INKA (Persero). Hasil penelitian adalah lokasi element kritis objek penelitian, nilai tegangan element kritis tiap load case, dan plot nilai tegangan element. Objek penelitian belum memenuhi kriteria keberterimaan EN 13749 berdasarkan analisis dengan pendekatan goodman diagram. Satu element kritis pada bracket gearbox melebihi batas keberterimaan akibat load case longitudinal. Amplitudo tegangan element bernilai 157,09 MPa dari batas keberterimaan 155 MPa.  Perubahan ketebalan pipe transform dari 12 mm menjadi 20 mm efektif menurunkan nilai amplitudo tegangan element menjadi 88,41 MPa, sehingga kekuatan desain memenuhi kriteria keberterimaan.