Analisis Kekuatan Desain Struktur Bogie Frame Kereta Ukur pada Kondisi Beban Normal Service dengan Metode Elemen Hingga
DOI:
https://doi.org/10.37367/jpi.v6i2.212Kata Kunci:
bogie frame, normal service, simulasi, endurance limit, goodman diagramAbstrak
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.
Unduhan
Referensi
ANSYS Help Viewer (2017) SHELL63 Element Description.
Berkovits, A. dan Fang, D. (1993) An analytical master curve for Goodman diagram data. International Journal of Fatigue, 15 (3): 173–180. doi:10.1016/0142-1123(93)90174-O.
EN 13749 (2011) EN 13749:2011: Railway applications - Wheelsets and bogies - Method of specifying the structural requirements of bogie frames [Required by Directive 2008/57/EC].
Fahrizal, M. (2016) Analisa Hasil Sambungan Las Metode Pengelasan SMAW Menggunakan Material SA 36 Yang Sebelumnya Terbakar Dengan Suhu 700oC Dan 900oC Selama 4 Jam.
Harrell, C.R. dan Price, R.N. (2000) Simulation modeling and optimization using ProModel. Winter Simulation Conference Proceedings. doi:10.1109/WSC.2000.899717.
JIS E4207 (2004) JIS E4207-2004 Truck frames for rawilway rolling stock - General rules for design.
Li, F., Wu, P., Nie, Y., et al. (2014) Fatigue Evaluation of Railway Vehicle Bogie Frame by Different Methods., (111): 844–852.
Liang-Chuan, P. dan Sen-Loong, P. (2010) Pipe Stress Engineering. Pipe Stress Engineering. doi:10.1115/1.802854.
Logan, D.L. (2016) A first course in the finite element method. Cengage Learning.
Mahfud, M.Z. (2021) Tujuan Simulasi Desain Struktur.
UIC615-4 (2001) UIC 615-4. Analysis, (July): hal. 2–5.
Unduhan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2022 Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal)
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
1. Usulan Kebijakan untuk Jurnal yang Menawarkan Akses Terbuka.
Penulis yang menerbitkan jurnal ini menyetujui persyaratan berikut:
a. Penulis memiliki hak cipta dan memberikan hak jurnal untuk publikasi pertama dengan karya yang secara simultan dilisensikan di bawah Lisensi Atribusi Creative Commons yang memungkinkan orang lain untuk berbagi karya dengan pengakuan kepengarangan karya dan publikasi awal dalam jurnal ini.
b. Penulis dapat mengadakan perjanjian kontrak tambahan yang terpisah untuk distribusi non-eksklusif versi jurnal yang diterbitkan dari karya tersebut (misalnya, mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan atas publikasi awalnya di jurnal ini.
c. Penulis diizinkan dan didorong untuk memposting pekerjaan mereka secara online (misalnya, dalam repositori institusional atau di situs web mereka) sebelum dan selama proses pengajuan, karena dapat menyebabkan pertukaran yang produktif, serta kutipan yang lebih awal dan lebih besar dari karya yang diterbitkan (Lihat The Pengaruh Akses Terbuka).
2. Usulan Kebijakan untuk Jurnal yang Menawarkan Akses Terbuka Tertunda
Penulis yang menerbitkan jurnal ini menyetujui persyaratan berikut:
Penulis memiliki hak cipta dan memberikan hak jurnal untuk publikasi pertama, dengan karya [SPESIFIKASI PERIODE WAKTU] setelah publikasi secara simultan dilisensikan di bawah Lisensi Atribusi Creative Commons yang memungkinkan orang lain untuk berbagi karya dengan pengakuan kepengarangan karya dan publikasi awal dalam hal ini jurnal.
Penulis dapat mengadakan perjanjian kontrak tambahan yang terpisah untuk distribusi non-eksklusif versi jurnal yang diterbitkan dari karya tersebut (misalnya, mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan atas publikasi awalnya di jurnal ini.
Penulis diizinkan dan didorong untuk memposting pekerjaan mereka secara online (misalnya, dalam repositori institusional atau di situs web mereka) sebelum dan selama proses pengajuan, karena dapat menyebabkan pertukaran yang produktif, serta kutipan yang lebih awal dan lebih besar dari karya yang diterbitkan (Lihat Pengaruh Akses Terbuka).
