Laporan APS 2
-
Upload
ernest-sebastian -
Category
Documents
-
view
226 -
download
0
Transcript of Laporan APS 2
-
8/17/2019 Laporan APS 2
1/42
Laporan Pertama
Analisis dan Perancangan Struktur Ringan II
Pesawat FARS 112 NAMIDA
Laporan ini berisi pembahasan kriteria kegagalan material serta gambar teknik
Kelompok
!rnest " 1#$1#%&& '(ing)
Agus Domas " 1#$1#%&* 'Fuselage)
PROGRAM STUDI AERONOTIKA DAN ASTRONOTIKA
AKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA
INSTITUT TEKNOLOGI !ANDUNG
"#$%
Da+tar ISI!A! I&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&"
PENDA'ULUAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&"
-
8/17/2019 Laporan APS 2
2/42
!A! II&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(
DATA )ANG DIGUNAKAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(
!A! III&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&$*
STRESS ANAL)SIS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&$*
!A! I+&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*$
SIMPULAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*$
DATAR PUSTAKA&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*(
LAMPIRAN&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*,
,A, I
P!NDA-.L.AN
A/ 0uuan Laporan
$
-
8/17/2019 Laporan APS 2
3/42
T-.-an laporan ini a/alah menganalisis hasil initial sizing /ari laporan akhir
APS I -nt-k memb-ktikan apakah hasil perhit-ngan -k-ran 0ang /ig-nakan
ti/ak men0ebabkan ter.a/in0a kegagalan material& Selain it-1 laporan ini .-ga
bert-.-an -nt-k men-.-kan gambar teknik /ari hasil ran2angan str-kt-r
pesa3at 0ang telah /iib-at&
,/ Dasar 0eori
Kriteria Kegagalan on Mises
+on Mises 4$5$*6 men0atakan bah3a akan yielding bilamana in7arian ke/-a
/e7iator tegangan 8" melampa-i harga kritis tertent-& Dengan kata lain l-l-h
akan ter.a/i pa/a saat energi /istorsi ata- energi regangan geser /ari material
men2apai s-at- nilai kritis tertent-& Se2ara se/erhana /apat /ikatakan bah3a
energi /istorsi a/alah bagian /ari energi regangan total per -nit 7ol-me 0ang
terlibat /i /alam per-bahan bent-k&
8" 9 k" &
Dalam ilm- material /an teknik1 kriteria yielding +on Mises /apat .-ga
/i:orm-lasikan /alam +on Mises stress ata- e;-i7alent tensile stress1
-
8/17/2019 Laporan APS 2
4/42
3am4ar 1/15 tegangan 6ang teradi pada suatu elemen kecil
Unt-k aplikasi ini1 karena bagian str-kt-r mengg-nakan str-kt-r /in/ing tipis1
maka /ias-msikan kon/isi plane stress1 sehingga ti/ak a/a stress pa/a arah
ketebalan& !eban 0ang /ig-nakan a/alah beban -ltimate&
*
-
8/17/2019 Laporan APS 2
5/42
,A, II
DA0A 7AN3 DI3.NAKAN
A/ (ing
$& Loa/s
!eban 0ang /ig-nakan a/alah beban pa/a load factor maksim-m 4n9,1,=6
-2000.00
-1000.00
0.00
1000.00
2000.00
3000.00
4000.00
Y (m)
Load per part
Diagram 2/15 ,e4an per partisi sa6ap
-12000.00
-10000.00
-8000.00
-6000.00
-4000.00
-2000.00
0.00
2000.00
4000.00
Total Wing Distribution
n=5,57
Y (m)
Load per part
Diagram 2/25 ,e4an terakumulasi per partisi sa6ap
(
-
8/17/2019 Laporan APS 2
6/42
-8.00 -7.00 -6.00 -5.00 -4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0.00
0.00
10000.00
20000.00
30000.00
40000.00
50000.00
60000.00
Distribusi gaya geser (V) pada sayap
-8.00 -7.00 -6.00 -5.00 -4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0.00
-3000000.00
-2500000.00
-2000000.00
-1500000.00
-1000000.00
-500000.00
0.00
Distribusi momen bending (M) pada sayap
y (m)
M (Nm)
Diagram 2/#5 Distri4usi ga6a geser pada sa6ap
Diagram 2/&5 Distri4usi momen 4ending pada sa6ap
,
-
8/17/2019 Laporan APS 2
7/42
"& Geometri
3am4ar 2/15 Sketsa sa6ap
0a4el 2/15 Kon+igurasi umum sa6ap
8-mlah Spar "
Posisi spar $,> 2hor/ /an %,> 2hor/
Kon:ig-rasi spar web Integrall0 ma2hine/ 3eb
Tebal spar web $1" mm
Perkiraan berat spar web =1,?#, kg
8-mlah rib $,Rib pit2h #1,$ m
Tebal rib 3eb $ mm
Material rib 3eb Al =#=, T%
Perkiraan berat rib 4total6 ,1", kg
Kon:ig-rasi skin panel Integrall0 sti::ene/ panel
Tebal skin !er7ariasi antara "15mm /an $ mm
L-as stringer !er7ariasi1 rata@rata 0.000640134
m2
!erat skin panel Upper *%1( kgLo3er *%1( kg
*& Material
Material spar
Al-mini-m lithi-m "#55@T?*
Material skin panel
%
-
8/17/2019 Laporan APS 2
8/42
Upper Al-mini-m lithi-m "#55@T?*
Lo3er Al-mini-m lithi-m "#55@T?E%=
Material Ribs
Al-mini-m =#=,@T%
0a4el 2/25 Spesi+ikasi Material Al 8%890$
Source5 ASM Matwe4
0a4el 2/#5 Spesi+ikasi Material 2%*
=
-
8/17/2019 Laporan APS 2
9/42
(& Uk-ran
Uk-ran 0ang /ig-nakan s-/ah /ihit-ng /engan mempertimbangkan safety factor sebesar $1,&
0a4el 2/&5 .kuran :asil sizing APS I
lokasi ym!
" m! # m! $b t %&
mm! T skin mm!
' %&m2!
tspar "mm!
-7.2 0.35 0.105 13352.
80.164(2
070.1071(8
465.77)-
050.012371
505
-7 0.3642
860.10(2
8626(33.
640.33265
7(0.216227
660.0001
210.040412
3(3
-6.8 0.3785
710.1135
7140282.
130.4(752
540.3233(1
480.0001
880.071177
(74
-6.6 0.3(28
570.1178
57531(0.
470.656(5
650.427021
730.0002
580.104008
7(8
-6.4 0.4071
430.1221
4365607.
870.81032
40.526710
5(0.0003
30.138547
833
-6.2 0.4214
2(0.1264
2(7752(.
580.(5756
(30.622420
050.0004
040.174565
855
-6 0.4357
140.1307
14 88(68
1.0(88454
0.71424(51
0.00047(
0.211(01701
-5.8 0.45 0.135 (((42.
5(1.2343(
280.802355
340.0005
550.250435
05
-5.6 0.464286
0.13(286
110475.7
1.3644873
0.886(1676
0.000634
0.2(0071(88
-5.4 0.4785
710.1435
711205(
0.41.48(41
450.(6811(
450.0007
130.330736
5(8
-5.2 0.4(28
570.1478
5713030
(.71.60(45
721.046147
150.0007
(30.372365
711
-5 0.5071
430.1521
4313(65
5.51.72488
811.121177
2(0.0008
750.414(05
476
-4.8 0.5214
2(0.1564
2(14864
(.11.835(6
731.1(3378
730.000(
570.45830(
022
-4.6 0.5357
14
0.1607
14
15731
0.1
1.(42(3
(7
1.262(10
81
0.0010
41
0.502534
818-4.4 0.55 0.165
165657.2
2.0460355
1.32((2305
0.001125
0.5475454(3
-4.2 0.5642
860.16(2
8617370
7.(2.14546
(61.3(4555
250.0012
110.5(3306
(67
-4 0.5785
710.1735
7118147
8.42.24144
281.456(37
850.0012
(70.63(787
7(8
-3.8 0.5(28
570.1778
57188(8
3.82.33414
221.5171(2
40.0013
840.686(58
683
-3.6 0.6071
430.1821
431(600
1.12.42081
2(1.573528
370.0014
70.717383
3
-3.4 0.6214
2(0.1864
2(20256
82.501(2
11.626248
670.0015
550.747(51
4((
?
-
8/17/2019 Laporan APS 2
10/42
-3.2 0.6357
140.1(07
1420873
4.82.57808
81.675757
180.0016
3(0.778631
06(
-3 0.65 0.1(5 214544.7
2.64(8461
1.7223(((7
0.001722
0.80(3(15(8
-2.8 0.6642
860.1((2
8622003
3.72.71764
061.766466
360.0018
050.840204
212
-2.6 0.6785
710.2035
7122523
2.12.78184
641.808200
160.0018
880.871041
352
-2.4 0.6(28
570.2078
5723016
5.(2.84278
2(1.847808
(10.001(
70.(01876
588
-2.2 0.7071
430.2121
4323485
7.12.(0072
461.885470
(60.0020
510.(32684
457
-2 0.7214
2(0.2164
2(23(32
5.12.(55(0
8(1.(21340
810.0021
320.(63440
326
-1.8 0.7357
140.2207
1424186
(.32.(8733
2(1.(41766
360.0021
(80.7712(6
(61
-1.6 0.75 0.225 24423
1.63.01650
(51.(60731
180.0022
620.802(((
(47
-1.4 0.7642
860.22(2
8624656
(.53.04538
461.(7(4((
(60.0023
280.834518
53(
-1.2 0.7785
710.2335
712488(
1.83.07406
751.((8143
(10.0023
(30.865834
886
-1 0.7(28
570.2378
572511(
4.23.10250
452.016627
(20.0024
60.8(6(31
076
-0.8
0.8071
43
0.2421
43
25347
1.8
3.13063
55
2.034(13
05
0.0025
27
0.(2778(
115
-0.6 0.8214
2(0.2464
2(25572
0.53.15840
832.052(65
3(0.0025
(40.(583(0
8(7
-0.4 0.8357
140.2507
14257(3
6.53.18577
872.070756
170.0026
620.(88718
171
-0.2 0.85 0.255 26011
73.21270
(52.088261
170.0027
311.018752
51(
,/ Fuselage
!erik-t ini a/alah gra:ik ga0a /alam /an ben/ing 0ang ter.a/i pa/a :-selage
-nt-k melihat perban/ingan ga0a@ga0a 0ang /ialami oleh :-selage&
5
-
8/17/2019 Laporan APS 2
11/42
0 2 4 6 8 10 12
-80000
-60000
-40000
-20000
0
20000
40000
60000
80000
Diagram Gaya Dalam V Fuselage
n = 5.567 n = -3.567
x ( m )
V ( N )
Diagram 2/5 Diagram 3a6a Dalam pada Fuselage saat M0;(
0 2 4 6 8 10 12
-200000
-100000
0
100000
200000
300000
Diagram Bending Moment Fuselage
n = 5.567
n = -3.567
x ( m )
M ( Nm )
Diagram 2/$5 Diagram ,ending Moment M pada Fuselage saat M0;(
0a4el 2/5 3a6a dalam fuselage dan ,ending Momen M 6ang Diterima Fuselage saat
Pa6load maksimum
Gaya DalamV
( N ) x ( m ) M ( Nm )*==,5&?=,(( # "",==
*5#"5&=5("5 #&$ "%($%&(?
(#"55&=$*$( #&" *#*?"&5=
($,%5&%*" #&* *((=%&((
("?*5&,,#?, #&( *?%5%&5
$#
-
8/17/2019 Laporan APS 2
12/42
(($#5&(%5=$ #&, (*#((&*%
(,*=5&*??,% #&% (=,$?&?$
(%%(5&*#=(" #&= ,"$"#&",(=5$5&""%"= #&? ,%?(?&%?
(5$?5&$(,$* #&5 %$=#(&$
,#(,5%*5? $ %%%?%&,"
,$="?&5?"?( $&$ =$=5,&5*
,"55?&5#$%5 $&" ==#*"&*"
,("%?&?"#,( $&* ?"*5,&="
,,,*?&=*5( $&( ?=??%&$
,%?#?&%,?", $&, 5*,#*&(=
,?#=?&,==$$ $&% 55"(=&?(
,5*(?&(5,5% $&= $#,$$5&"
%#%$?&($(?" $&? $$$$$=&%
%$???&***%= $&5 $$="("&5
%*$,?&",",* " $"*(5,&"%(("?&$=$*? "&$ $"5?=(&%
%,%5?#"( "&" $*%*?#&5
%%5%?#5#5 "&* $(*#$(&"
%?"*=&5"=5( "&( $(5==(&,
%5,#=&?(%? "&, $,%%%$&?
=#===&=%,%, "&% $%*%=%&$
="#(=&%?(,$ "&= $=#?$=&*
=**$=&%#**% "&? $=?#?,&%
=(,?=&,"""" "&5 $?,(?#&5
=,?,=&(($#= * $5*##*&$
==$"=&*,55* *&$ "##%,"&(
=?*5=&"=?=? *&" "#?("?&%=5%%=&$5=%( *&* "$%**$&?
?#5*=&$$%(5 *&( ""(*%"&$
?""#=*,*( *&, "*",$5&*
?*(=%&5,(" *&% "(#?#*&,
?(=(%&?=*#, *&= "(5"$(&=
?%#$%&=5$5$ *&? ",==,"&5
?="?%&=$#=% *&5 "%%($?
??,,%&%"5%" ( "=,"$#&"
?5?"%&,(?(= (&$ "?($"5&(
@5=%(#&?#=* (&$ "?($"5&(
@5=""?&(=,*= (&" "=(*?,&5
@5%?$%&$(*(, (&* "%(%?*&=
@5%(#*&?$$," (&( ",,#""&=
@??((?$"$ (&( ",,#""&=
@??#*,&%?#$= (&, "(%$5?&,
@?=%"*&*(?", (&% "*=($,&%
@?=%"*&*(?", (&% "*=($,&%
@?,?==&5?5?" (&= ""?=(#&,
@?($*"&%*$*5 (&? ""#"(#
@?"*?=&"="5% (&5 "$$5$(
@?#%($&5$(,( , "#*=%"&,
@=??5%&,,%$$ ,&$ $5,=?,&%
@==$,$&$5=%? ,&" $?=5?*&"
@=,(#,&?*5", ,&* $?#*,,&(
@=*%%#&(?#?* ,&( $="5#"&$
$$
-
8/17/2019 Laporan APS 2
13/42
@=$5$,&$""( ,&, $%,%"*&*
@=#$%5&=%*5= ,&% $,?,$5&$
@%?("(&(#,,( ,&= $,$,?5&(@%%%=5(=$" ,&? $((?*(&"
@%(5**&%??%5 ,&5 $*?",*&%
@%*$??&**#"% % $*$?(=&,
@%$(("&5=$?* %&$ $",%$,&5
@,5%5=&%$*($ %&" $$5,,?&5
@,=5,"&",(5? %&* $$*%=%&(
@,%"#%&?5%,, %&( $#=5%?&(
@,((%$&,*?$" %&, $#"(*,
@,"=$%&$=5= %&% 5=#=%&$,
@,#5=#&?"$"= %&= 5$?5$&?$
@(5"",&(%"?( %&? ?%??"
@(=(?#&$#(($ %&5 ?"#(%&="
@(,=*(&=(,55 = ==*?,&55@(*5?5&*?=,% =&$ ="?55&=?
@(""(("5$* =&" %?,??&$"
@(#(5?&%=#= =&* %((,#&55
@*?=,*&*$""? =&( %#(??&*5
@*=##=&5,*?, =&, ,%=##&*(
@*,"%"&,5,(" =&% ,*#?%&?$
@**,$=&"*= =&= (5%(=&?*
@*$==$&?=?,= =&? (%*?*&*?
@*##"%&,"#$( =&5 (*"5*&(%
@"?"?$&$%$=$ ? (#*=??
@"%,*,&?#*"5 ?&$ *=%*=&"(
@"(=5#&(((?% ?&" *,#=#&5*@"*#(,?%(* ?&* *"%=5&$%
@"$"55&="? ?&( *#(%$&5*
@$5,,(&*%5,? ?&, "?($5&"*
@$=?#5$$$, ?&% "%,,$%
@$=?#5$$$, ?&% "%,,$%
@$=*5%&%=5"" ?&= "(=5#&=?
@$%5?(&*(=* ?&? "*#=$&=(
@$%,="$,*= ?&5 "$*5*&5"
@$%$,5&%?*(, 5 $5=,=&*(
@$*,%=&,=*?( 5 $5=,=&*(
@$*$,,&"($5" 5&$ $?("$&"$
@$"=("&5#555 5&" $=$"%&*$
@$"**#&,=?#= 5&* $,?="&%(
@$$5$?&"(%$( 5&( $(%%#&"
@$$,#,&5$("" 5&, $*(?5
@$$#5*&,?""5 5&% $"*,5*
@$#%?$&",#*% 5&= $$"=#&"5
@$#"%?&5$?(( 5&? $#"""&=5
@5?,%&,?%,$* 5&5 5"$%&,$5
@5(((&",(,?? $# ?",$&(?"
@5#*$&5""%%" $#&$ =*"=&%=5
@?%$5&,5#=*% $#&" %((,&$#?
@?"#=&",??$$ $#&* ,%#*&==$
@==5(&5"%??, $#&( (?#*&%%=
@=*?"&,5(5% $#&, (#((&=5%
$"
-
8/17/2019 Laporan APS 2
14/42
@%5=#&"%*#*( $#&% **"=&$,?
@%,,=&5*$$#? $#&= "%,#&=,(
@%$(,&,55$?* $#&? "#$,&,?"@,=**&"%=",= $#&5 $("$&%((
@,,%?&**((?= $#&5( $$5,&%$(
@*$**&=="5*( $#&5( $$5,&%$(
@"??%&*=*==? $$ $#$,$*
@"(=(($?,* $$&$ =(%&55="
@"#%$&=#55"= $$&" ,"#&"$(?
@$%(5&*=?##$ $$&* **(&%%,%
@$"*=(%#=% $$&( $5#&*(5,
@?"(&=$($,#* $$&, ?=&"%%=$
@($"&*?"""(= $$&% ",&($=#%
# $$&= #
Dalam memperhit-ngkan tebal e:ekti: /an tebal skin1 pa/a laporan sebel-mn0a1
/ig-nakan partisi tiga bagian1 0ang masing@masing /ianalisis pa/a bagian /epan
4 nose 61 tengah1 /an belakang& Pan.ang partisi belakang a/alah /ari B 9 # hingga B
9 *1 partisi tengah /ari B 9 * hingga B 9 ?&%1 /an bagian /epan /ari B 9 ?&% hingga
B 9 $$&=& Pertimbangan partisi ini /iambil /engan bagian /epan a/alah /ari -.-ng
nose hingga ke sebel-m pa0loa/1 kem-/ian bagian belakang a/alah /ari -.-ng
belakang hingga sebel-m ga0a angkat pa/a sa0ap -tama /ik-rang $ m 4 -nt-k
keamanan1 karena .ika /ipilih hingga tepat sebel-m ga0a angkat sa0ap -tama1
maka akan ter.a/i /iskontin- tebal pa/a titik ter.a/in0a per-bahan shear :or2e
0ang sangat besar 0ang /apat men0ebabkan hal 0ang ti/ak /iinginkan 6& !erik-t
ini a/alah /ata /ari laporan pertama1 /istrib-si ga0a /alam /an momen ben/ing
saat nmaB 9 ,&,%= setelah /ikalikan sa:et0 :a2tor&
Partisi
-
8/17/2019 Laporan APS 2
15/42
,A, III
S0R!SS ANAL7SIS
A/ (ing
Analisis kriteria kegagalan on Mises pada sa6ap
Sa0ap pesa3at ini akan /i2ek kriteria kegagalan0a /i beberapa titik&
3am4ar #/15 potongan pada sa6ap
Dari /ata tabel hasil perhit-ngan 0ang s-/ah /ib-at pa/a APS $ -nt-k menghit-ng
ketebalan skin1 maka /apat /iambil beberapa /ata berik-t 0ang berg-na -nt-k
perhit-ngan
0a4el #/15 ,e4an dan kete4alan kulit
lokasi ym!
*#%ar+*!
/+*m! t %& mm! ' %& m2! # m!
6 14812.25 5567.(5
1.0(88454
02
0.000478
783
0.1307
14
$(
-
8/17/2019 Laporan APS 2
16/42
3 61622.45 72058.712.64(8461
060.001722
4 0.1(5
0.2 80(23.(3 181133.6(3.21270(4
(70.002730
803 0.255
Idealisasi
1/) I/ealisasi .enis $
3am4ar #/25 Idealisasi ?enis 1
"&6 I/ealisasi .enis "
3am4ar #/#5 Idealisasi ?enis 2
$,
Ae::
N&A&/
h
A stringer
h N&A&/
-
8/17/2019 Laporan APS 2
17/42
Skema /i atas a/alah /-a .enis i/ealisasi 0ang /apat /ig-nakan -nt-k
menganalisis tegangan pa/a sa0ap& Ke/-a .enis i/ealisasi terseb-t memiliki
kelebihan /an kek-rangan tersen/iri& 8enis $ mengg-nakan ketebalan e:ekti:
/ikalikan /engan pan.ang 3ing boB se/angkan .enis " mengg-nakan l-as stringer
ek-i7alen& Unt-k analisis ini1 /ig-nakan i/ealisasi .enis $ karena lebih
mem-/ahkan perhit-ngan /an ti/ak a/a kek-rangann0a /iban/ingkan i/ealisasi
.enis " /alam kas-s ini&
Unt-k men2ari shear stress 0ang ter.a/i pa/a skin akibat torsi maka /ig-nakan
I/ealisasi .enis "&
3am4ar #/&5 ,e4an 6ang teradi pada wing 4o=
Dalam perhit-ngan ini1 shear :lo3 0ang ter.a/i han0a akibat /ari torsi akibat ga0a
angkat 0ang /ihasilkan sa0ap 0ang ti/ak terletak pa/a shear center 1 se/angkan
pengar-h /ari momen aero/inamik telah /ib-ktikan sangat ke2il /i laporan
sebel-mn0a1 sehingga bisa /iabaikan&
Dengan membagi ; /engan ketebalan skin maka bisa /i/apatkan shear stress 0ang
ter.a/i pa/a skin atas /an ba3ah sa0ap1 ma-p-n /i spar web
0a4el #/25 Kete4alan skin dan spar we4
$%
C
B;(,;"* ;*(;$",(*"$
MB
;$#$
;,%
h
/
S&&
;%=;=?;?5;5$#
$# %=?5
+C
-
8/17/2019 Laporan APS 2
18/42
lokasi y m!t skin mm!
t sparmm!
#or m!
60.71424(
51 1.20.87
31.7223((
(7 1.21.30
0.22.088261
17 1.21.70
Mengg-nakan i/ealisasi /i atas serta /engan berbagai perhit-ngan 0ang akan
/iampirkan1 /i/apat in:ormasi sebagai berik-t&
I zz= 5
16c2 A
I xx=841
160c2 A
I xz=0
K zz= 160
841c2 A
K xx= 16
5c2 A
K xz=0
σ y1,2,3, …,10=−40
29
M x
cA
Unt-k menghit-ng ; (shear flow) akibat a/an0a ga0a lintang +C /apat /ig-nakan
i/ealisasi /iatas
Perhit-ngan /etailn0a akan /ilampirkan /i belakang
$=
-
8/17/2019 Laporan APS 2
19/42
Shear :lo3 0ang terbesar terletak pa/a spar /epan /engan nilai berik-t
q10−1
=6,76612V z
c
Pa/a skin atas1 shear :lo3 terbesar ter.a/i antara $ /an "& !esarn0a sebagai
berik-t&
q1−2=5,38681
V z
c
Pa/a skin ba3ah shear :lo3 terbesar ter.a/i antara 5 /an $#& !esarn0a sebagai
berik-t&
q9−10
=5,38681V z
c
Dari ke/-a r-m-s /iatas /iketah-i bah3aq1−2=q
9−10 ata-
qcritical atas=qcritical bawah
/an selan.-tn0a akan /iseb-tqcritical
Unt-k menghit-ng crushing load pa/a rib1 /ig-nakan r-m-s berik-t
7 @ $ m
I xx= 841
16000c2 A
9 *1?#5%$ B $#@% m(
$?
-
8/17/2019 Laporan APS 2
20/42
Q=´ y A 9 *1$#"5?* B $#@, m(
σ = 40
29cA M x=92,19 MPa 4$6 pa/a skin atas /an
ba3ah
τ q=qcritical
t skin 95,38681
V z
c
t skin 9 $"?1($ Mpa 4"6 pa/a skin atas /an
ba3ah
τ =VQ
It +
qcritical
t skin=228,95 MPa
4*6 pa/a spar web
(1,2) σ v=√ σ 112+σ
11σ
22+σ
22
2+3σ
12
2
9 "(#1=% MPa
4*6 σ v=√ σ 112+σ
11σ
22+σ
22
2+3σ
12
2
9 *5%1,, Mpa
Karena +on Mises stress maksim-m ter.a/i akibat shear stress maksim-m 0ang
ter.a/i /i tengah 4 spar web61 /an material spar web a/alah Al@li "#55@T?*1 0ang
memiliki yield strenght ,(# Mpa1 maka /apat /i2ari reserve factor sebagai berik-t
RF us=
σ y
σ =
540
240,76=2,243
RF ls=σ y
σ =
485
240,76=2,014
RF sw=σ y
σ =
540
396,55=1,362
$5
-
8/17/2019 Laporan APS 2
21/42
r-shing loa/ pa/a rib
σ =92,19 MPa
t panel 9 #&=$("(5,$ mm
L 9 #1,$ m
E9 =#&* Gpa
h 9#&$*#=$( m
trib 9 $ mm
σ n=673814 Pa
RF rib=σ y
σ
= 503
0,673814=746
Angka reserve factor terseb-t sangat besar1 karena /alam pemb-atan rib1 kami
memb-at -k-ran .a-h lebih besar /ari 0ang /ib-t-hkan 4tebal rib $ mm pa/ahal
han0a b-t-h #1#, mm ses-ai perhit-ngan1 nam-n tebal $mm kami pilih -nt-k
alasan kem-/ahan man-:akt-r6& Selain it-1 stress 0ang ter.a/i masih ke2il karena
terletak /i pinggir sa0ap1 0ang beban0a ke2il&
8ika /iban/ingkan /engan perhit-ngan tegangan mengg-nakan i/ealisasi
sebel-mn0a 4pa/a saat sizing 61 maka hasiln0a memiliki se/ikit perbe/aan&
Tegangan normal 4 σ 6 memiliki nilai 0ang sangat men/ekati 4sebel-mn0a 5#1(?
MPa1 sekarang 5"1$5 MPa6 /an han0a berbe/a sekitar ">&
Perbe/aan 2-k-p signi:ikan ter.a/i pa/a tegangan geser& Sebel-mn0a perhit-ngan
tegangan geser pa/a skin memberikan hasil $%1#= MPa se/angkan pa/a spar web
"#
-
8/17/2019 Laporan APS 2
22/42
136,97 MPa & 'al ini /ikarenakan i/ealisasi sebel-mn0a ti/ak /apat
mempre/iksi shear :lo3 /engan ak-rat1 sehingga ter.a/i error 0ang 2-k-p besar&
7 @ # m
I xx= 841
16000c2 A
9 *1#% B $#@, m(
Q=´ y A 9 9 $1%,%, B $#@( m(
σ = 40
29cA M x=221,94 MPa 4$6 pa/a skin atas /an
ba3ah
τ q=qcritical
t skin
95,38681
V z
c
t skin 9 $($1$" Mpa 4"6 pa/a skin atas /an
ba3ah
τ =VQ
It +
qcritical
t skin=545,26 MPa
4*6 pa/a spar web
(1,2) σ v=√ σ 112+σ
11σ
22+σ
22
2+3σ
12
2
9 330,154 MPa
4*6 σ v=√ σ 112+σ 11σ 22+σ 22
2+3σ 12
2
9 5((1(" Mpa
Karena +on Mises stress maksim-m ter.a/i akibat momen ben/ing 0ang ter.a/i /i
atas /an ba3ah 3ing boB1 /an material skin atas a/alah Al@li "#55@T?*1 serta skin
ba3ah Al@li "#55@T?E%= 0ang memiliki yield strenght masing@masing ,(# Mpa
/an (?, MPa1 maka /apat /i2ari reserve factor sebagai berik-t
"$
-
8/17/2019 Laporan APS 2
23/42
RF us=σ y
σ =
540
330,154=1,636
RF ls=σ y
σ =
485
330,154=1,469
RF sw=σ y
σ =
540
944,42=0,57
r-shing loa/ pa/a rib
σ =221,94 MPa
t panel 9 $&=""*555= mm
L 9 #1,$ m
E9 =#&* Gpa
h 9 #&$5, m
trib 9 $ mm
σ n=6,23 MPa
RF rib=σ y
σ = 503
6,23=80,74
Angka reserve factor terseb-t sangat besar1 karena /alam pemb-atan rib1 kami
memb-at -k-ran .a-h lebih besar /ari 0ang /ib-t-hkan 4tebal rib $ mm pa/ahal
han0a b-t-h #1#, mm ses-ai perhit-ngan1 nam-n tebal $mm kami pilih -nt-k
alasan kem-/ahan man-:akt-r6&
""
-
8/17/2019 Laporan APS 2
24/42
8ika /iban/ingkan /engan hasil perhit-ngan tegangan mengg-nakan sizing a3al1
ter/apat beberapa perbe/aan hasil perhit-ngan&
Setelah mengg-nakan i/ealisasi 0ang lebih baik1 tegangan normal 4 σ ¿ 0ang
/ihasilkan ""$15( MPa /ari sebel-mn0a ""#1(5%, MPa& 'asil terseb-t sangat
men/ekati /an tingkat kesalahann0a k-rang /ari $>&
Perbe/aan 2-k-p signi:ikan ter.a/i pa/a perhit-ngan tegangan geser& Setelah
mengg-nakan i/ealisasi bar- nilai tegangan geser /i skin $($1$" Mpa se/angkan
tegangan geser maksim-m /i spar web sebesar 545,26 MPa 1 se/angkan
mengg-nakan i/ealisasi sebel-mn0a menghasilkan nilai $%1#= MPa /an
136,97 MPa &
7 @ %>2 m
I xx= 841
16000
c2 A
9 ?1"5%, B $#@,
Q=´ y A 9 9 *1(*=5$ B $#@( m(
σ = 40
29cA M x=269,087 MPa 4$6 pa/a skin atas /an ba3ah
τ q=
qcritical
t skin 95,38681
V z
ct skin
9 $$"1=5 Mpa 4"6 pa/a skin atas /an
ba3ah
τ =VQ
It +
qcritical
t skin=547,85 MPa
4*6 pa/a spar web
"*
-
8/17/2019 Laporan APS 2
25/42
(1 ) , (2 ) σ v=√ σ 112+σ
11σ
22+σ
22
2+3 σ
12
2
9 **"1,", MPa
4*6 σ v=√ σ 112+σ
11σ
22+σ
22
2+3σ
12
2
9 5(?15 MPa
Karena +on Mises stress maksim-m ter.a/i akibat momen ben/ing 0ang ter.a/i /i
atas /an ba3ah 3ing boB1 /an material skin atas a/alah Al@li "#55@T?*1 serta skin
ba3ah Al@li "#55@T?E%= 0ang memiliki yield strenght masing@masing ,(# Mpa
/an (?, MPa1 maka /apat /i2ari reserve factor sebagai berik-t
RF us=σ y
σ =
540
332,525=1,624
RF ls=σ y
σ =
485
332,525=1,458
RF sw=σ y
σ =
540
948,9=0.569
r-shing loa/ pa/a rib
σ =269,087 MPa
t panel 9 "1#??"%$$= mm
L 9 #1,$ m
E9 =#&* Gpa
h 9 #&",, m
trib 9 $ mm
"(
-
8/17/2019 Laporan APS 2
26/42
σ n=8,603 MPa
RF rib=σ y
σ =
503
8,603=58,468
Angka reserve factor terseb-t sangat besar1 karena /alam pemb-atan rib1 kami
memb-at -k-ran .a-h lebih besar /ari 0ang /ib-t-hkan 4tebal rib $ mm pa/ahal
han0a b-t-h #1#, mm ses-ai perhit-ngan1 nam-n tebal $mm kami pilih -nt-k
alasan kem-/ahan man-:akt-r6
Dengan memban/ingkan /engan hasil perhit-ngan mengg-nakan initial sizing 1
ter/apat beberapa perbe/aan&
Tegangan 0ang /ihasilkan oleh perhit-ngan terakhir lebih besar /iban/ingkan
/engan mengg-nakan perhit-ngan /engan i/ealisasi sebel-mn0a& Nilai tegangan
0ang bar- a/alah 269,087 MPa se/angkan 0ang lama bernilai
235,4098 MPa &
Perbe/aan .-ga ter.a/i pa/a perhit-ngan tegangan geser& 'asil perhit-ngan
terakhir men-n.-kkan tegangan geser /i skin sebesar $$"1=5 Mpa se/angkan /i
spar web sebesar 547,85 MPa & Perhit-ngan sebel-mn0a memberikan nilai
$$1(" MPa /an 111,4598 MPa
&
osisi yaasaya
y = 0,2 m y = 3 m y = 6 m
o"%r
*kin
%r
skin
*ar
"%b
o"%r
*kin
%r
skin
*ar"%b
o"%r
*kin
%r
skin
*ar
"%b%s%r
%ator
1,458
1,624
0,56(
1,46(
1,636
0,57
2,014
2,243
1,362
",
-
8/17/2019 Laporan APS 2
27/42
0a4el #/#5 Resere +actor 6ang di:asilkan
!stimasi 4erat
Skin panel
Unt-k memperm-/ah perhit-ngan estimasi berat maka perl- /ib-at
pen0e/erhanaan pa/a /imensi /ari skin panel & Unt-k perhit-ngan ini
/ig-nakan A skin /an stringer /i $* span setengah sa0ap&
= -2.4m '%&= 0.001(6(6
'sk=0.001280268
'st=0.000640134
Maka 7ol-me /apat /i2ari /engan mengalikan l-as skin /an stringer
/engan pan.ang setengah span sa0ap 4=1" m6&
+ol skin9 #$?(*% m* 4atas /an ba3ah6
+ol stringer 9 ##5"$? m* 4atas /an ba3ah6
Al−li9099=2630 k! /" 3
m 9 x V
m @ 82>B%1%# kg 'untuk satu sa6ap)
Spar web 'depan dan 4elakang)
Pa/a posisi 09 @"1( m
h 9 #1#$%%? m
A spar web 4"6 9 " B #1$%%? B #1##$" 9 #1###(##*" m"
+ol 9 #1###(##*" B =1" 9 #1##"??"*#(
Al−li9099=2630 k! /" 3
m 9 x V
m @ 8>B% kg
Ri4
"%
-
8/17/2019 Laporan APS 2
28/42
Tebal rib 9 $mm
A rib 9 #1$", m"
4S-/ah /ik-rangi l-bang6
Al 7075=2800 k! /"3
m 9 x V
m 9 #1*, kg 4$ rib6
m total @ >2 kg '1 ri4)
Total berat str-kt-r sa0ap setengah span9 ="1?#$#*F=1,?#,F,1", 9 B>*%# kg/
,/ Fuselage
Stress Analysis dan Kriteria Kegagalan Fuselage dengan on Mises
Analisis kriteria bagian :-selage .-ga akan /ianalisis /ari * titik /i
belakang1 tengah1 /an /epan seperti 0ang a/a pa/a garis 0ang /it-n.-kkan oleh
gambar /iba3ah
3am4ar #/2/15 Pem4agian Daera: Fuselage 6ang Digunakan
Ses-ai /engan laporan akhir semester lal-1 pertimbangan ini /iambil
/ikarenakan bagian /epan a/alah /ari -.-ng nose hingga ke sebel-m pa0loa/1
kem-/ian bagian belakang a/alah /ari -.-ng belakang hingga sebel-m ga0a
angkat pa/a sa0ap -tama /ik-rang $ m 4 -nt-k keamanan1 karena .ika /ipilih
"=
-
8/17/2019 Laporan APS 2
29/42
hingga tepat sebel-m ga0a angkat sa0ap -tama1 maka akan ter.a/i /iskontin- tebal
pa/a titik ter.a/in0a per-bahan shear :or2e 0ang sangat besar 0ang /apat
men0ebabkan hal 0ang ti/ak /iinginkan 6&
Analisis 0ang /ilak-kan /isini bel-m memperhit-ngkan press-riCe/ 2abin
/an mengas-msikan torsi /i :-selage 9 #1 /ikarenakan 2-k-p ke2il1 /an .-ga
mengg-nakan Ultimate Load.
Kem-/ian1 /engan mengambil ga0a /alam /an momen maksim-m /ari
masing@masing partisi 0ang a/a pa/a !A! II1 /i/apatkan hasil tebal e:ekti: /an
tebal skin /ari laporan sebel-mn0a1 0ang /it-n.-kkan pa/a Tabel "&"&
Masing@masing 2ross se2tion /ari partisi /ias-msikan berbent-k lingkaran
semp-rna berongga1 /an /ihit-ng pa/a bagian 0ang ti/ak a/a :ramen0a1 /an tiap
partisi tepat pa/a posisi stringer1 sehingga akan /ihit-ng /ari $* titik&
3am4ar #/2/25 Idealisasi Cross Section 6ang digunakan pada Analisis
Masing@masing partisi 4 /epan1 tengah1 belakang 6 /iambil [email protected] rata@
ratan0a1 sehingga memiliki /ata 2ross se2tion seperti 0ang a/a pa/a tabel
/iba3ah& Kem-/ian1 /ig-nakan .-ga i/ealisasi seperti gambar /iatas& I/ealisasi ini
mengas-msikan bent-k stringer 0ang men.a/i se/erhana1 berbent-k lingkaran /an
tepat bera/a /i [email protected] l-ar& L-as /ari skin /iperhit-ngkan /engan 2ara
menambahkan l-as skin pa/a tiap partisi ke l-as stringer masing@masing partisi&
I/ealisasi ini /ig-nakan agar men0e/erhanakan geometri ob.ek1 sehingga
perhit-ngan men.a/i lebih m-/ah1 meskip-n /engan /emikian1 inersia 0ang
/ihasilkan men.a/i lebih ti/ak ak-rat 4 lebih ke2il 6&
"?
-
8/17/2019 Laporan APS 2
30/42
Inersia /i2ari /engan mengg-nakan persamaan ∑ A #2
1 /engan
memotong 2ross se2tion men.a/i $* bagian lingkaran pa/a tiap stringern0a1
/engan mengg-nakan l-as stringer e:ekti: 4 hasil /ari l-as 2ross@se2tion stringer
/itambah l-as skin tiap partisi 6
ICC 9 ∑ A y2
ICC 9 ∑n=1
13
A $trin!%r y2
I00 9 ∑ A z2
I00 9 ∑n=1
13
A$trin!%r z2
Dengan /iketah-in0a inersia masing@masing bagian1 /engan megg-nakan
σ x=−(k yz M y+k yy M z ) y+( K zz M y+k yz M z ) z
akan /i/apatkan
-
8/17/2019 Laporan APS 2
31/42
# F "
#x =qn&−q"n
Meskip-n persamaan atas akan memiliki $* persamaan /engan $* ti/ak /iketah-i1
nam-n sebenarn0a persamaan 0ang /ihasilkan han0alah $" persamaan1 sehingga
memerl-kan $ persamaan terakhir& Persamaan terakhir 0ang /ig-nakan a/alah
as-msi zero twist pa/a shear 2enter1 0ang akan memberikan persamaan
∑ q"n s"n=0
/engan s a/alah pan.ang skin 0ang mengh-b-ngkan stringer partisi m
/engan n& Nilai ; terseb-t /ibagi /engan tebal skin /i bagian terseb-t sehingga
akan /i/apatkan nilai 9 n0a& Dengan mengg-nakan persamaan 7on mises plane
stress1 4 mengg-nakan as-msi plane stress /ikarenakan str-kt-r 0ang /ianalisis
tipis 6 σ v=√ σ 112+σ 11σ 22+σ 22
2+3σ 12
2
/engan nilai σ 11❑
a/alah σ x 1 nilai σ 12❑
a/alah 9, σ 22 9 #1 maka akan
/i/apatkan nilai
-
8/17/2019 Laporan APS 2
32/42
5 ###*(= @#&%55( @#&"%," @###"( @5E@#, @#&* @#&"= @###$ @5E@#, *&$
$# ###*(= @#&,($? @#&*=( @###$5 @###$ @#&$( @#&*= @,E@#, @###$ %&5
$$ ###*(= @#&*,$? @#&*5=$ @###$" @###$ #(? @#&( $&=E@#, @###$ ?
$" ###*(= @#&$="? @#&*"5" @%E@#, @###$ #&""= @#&** =&5E@#, @###$ $&=
$* ###*(= @#(,? @#&$?,5 @$&%E@#, @%E@#, #&*,( @#&$5 ###$" @%E@#, (&*
##(,$" @##$? "&*E@$5
nm nm ' NGm ) Hnm ' MPa ) ' MPa ) Resere Factor
$H" @$*?5, @$*&5 "(&$ "#&5
"H* @$#=$" @$#&= "* "$&?
*H( @,#=, @,= ",&? $5&,
(H, $=", $&=" "5&( $=&$
J$ B12*/ B/1# #%/* 1$/#
%H= $"%=" $"&= "5&( $=&$
=H? $(*$$ $(&* ",&? $5&,?H5 $"%=" $"&= "* "$&?
5H$# ?$"5&, ?&$* "(&$ "#&5
$#H$$ $=", $&=" "=&= $?&"
$$H$" @,#=, @,= *#&, $%&(?
$"H$* @$#=$" @$#&= *#&, $%&(5
$*H$ @$*?5, @$*&5 "=&= $?&"
0a4el #/2/25 Data Reserve Factor Partisi ,agian Depan Fuselage
*$
k 0C 9 #
+C 9 $=?#5 N
+0 9 #
MC 9 #
M0 9 "%,,$ Nm
[email protected] 9 #&( m
0 ne-tral aBis 9 @#&(m
C ne-tral aBis 9 # m
ICC 9 *&%$ B $#@( m(
I00 9 *&%$ B $#
@( m(
I0C 9 #
k CC 9 "==# m@(
k 00 9 "==# m@(
-
8/17/2019 Laporan APS 2
33/42
Dapat /ilihat nilai R terke2il pa/a baris 0ang telah /i highlight k-ning1
0ait- stringer ke@, 0ang bera/a ke/-a ter.a-h /ari s-mb- 0& Meskip-n b-kan
s-mb- ter.a-h /ari 01 nam-n /apat terlihat pengar-h shear stress berkontrib-si -
!erik-t ini a/alah ringkasan /ata R terke2il 0ang pa/a tiap bagian
,agian Reserve factor
!elakang $#&%
Tengah $$"
Depan $%&*0a4el #/2/5 Resere Factor Minimum di Masing9masing ,agian
'asil 0ang /i/apatkan /engan i/ealisasi ini se/ikit berbe/a /engan analisis
se/erhana sebel-mn0a1 angka R berbe/a sekitar $#@$,> lebih ren/ah& 'al
terseb-t /isebabkan /ikarenakan perhit-ngan sebel-mn0a ti/ak memperhit-ngkan
kombinasi antara momen ben/ing /an shear stress 0ang ter.a/i&
Seperti 0ang /it-n.-kkan oleh Tabel *&"&,1 sem-a nilai R /iatas $#& 'al
ini men-n.-kkan bah3a str-kt-r masih terlal- k-at /iban/ingkan /engan beban
0ang /iterima& !er/asarkann hasil analisis /an re@2he2k 0ang telah sa0a lak-kan1
ter/apat beberapa hal 0ang kem-ngkinan mengakibatkan hal ini1 0ait-
$6 Initial SiCing1 pa/a saat menent-kan tebal skin /an .-ga l-as stringer&
Tebal skin 0ang /i/apatkan kem-ngkinan terlal- tebal1 /ikarenakan
setelah sa0a iterasi beberapa kali pa/a partisi tengah1 R 0ang
/i/apatkan akan bernilai sekitar $&, " saat tebal skin sekitar #&,
milimeter& Se/angkan hasil hit-ngan pa/a analisis ini1 tebal skin /i
partisi tengah bernilai lebih /ari tiga kalin0a1 0ait- $&? milimeter& Poin
pertama ini men-r-t sa0a paling berpengar-h /engan hasil /ari
perhit-ngan 0ang telah /ilak-kan&
"6 Tekanan kabin /an ga0a torsi1 .ika /iperhit-ngkan1 maka beban 0ang
/iterima :-selage akan lebih tinggi /an nilai R akan men.a/i lebih
ren/ah&
*6 Posisi stringer1 tata letak posisi stringer .-ga akan memengar-hi nilai
R masing@masing stringer& Unt-k str-kt-r skin@stringer 0ang sa0a
-
8/17/2019 Laporan APS 2
34/42
ran2ang1 sa0a meletakkan posisi stringer seperti pa/a Gambar *&"&"&
Kem-ngkinan ter/apat posisi letak stringer 0ang lebih e:isien
/iban/ingkan 0ang a/a pa/a Gambar *&"&"&
(6 8-mlah stringer1 sa0a .-ga men2oba iterasi /engan 7ariasi .-mlah
stringer 0ang /ig-nakan& Selain se2ara langs-ng memengar-hi poin
ke/-a1 penambahan ata- .-mlah stringer .-ga memengar-hi /istrib-si
beban 0ang /iterima& Kem-ngkinan str-kt-r 0ang /ib-at k-rang e:ekti:
/alam .-mlah stringer ini&
!eban ben/ing momen /an shear 0ang /iterima pesa3at sa0a anggap
telah benar karena sa0a ti/ak menem-kan se/ikitp-n masalah pa/a bagian
terseb-t&
Terakhir1 mer-pakan perkiraan berat str-kt-r& Perhit-ngan berat /ilak-kan
/engan 2ara mengalikan total area pa/a Tabel *&"&" *&"&( /engan pan.ang
masing@masing partisi /an /ensitas material 0ang /ig-nakan1 /alam hal ini
material Al =#=, T@%1 sebesar "?$# kgm*1 sehingga akan menghasilkan berat total
:-selage k-rang lebih &%% kg 4 bel-m termas-k berat .oint1 :rame1 b-lkhea/ 6 /
!erat :-selage 0ang /ihasilkan lebih besar /aripa/a /ata berat :-selage DRO1
0ait- han0a sebesar **" kg& 'al ini kem-ngkinan /isebabkan pa/a initial siCing
seperti 0ang telah /i.elaskan /i poin pertama halaman sebel-mn0a&
-
8/17/2019 Laporan APS 2
35/42
,A, I
SIMP.LAN
A/ (ing
Sebagian besar /ari komponen str-kt-r sa0ap memiliki reserve factor /iatas sat-&
Nam-n ter/apat komponen 4 spar web pa/a posisi 0 9 * m /an 0 9 #1" m6 0ang
memiliki reserve factor /iba3ah $& 'al terseb-t akan /ibahas kem-/ian&
Angka reserve factor 0ang /iperoleh pa/a perhit-ngan pa/a skin panel atas /an
ba3ah men-n.-kkan angka 0ang berkisar antara $ /an "1,& 'al terseb-t
men-n.-kkan bah3a perhit-ngan pa/a initial sizing s-/ah 2-k-p ak-rat -nt-k
memb-at str-kt-r 0ang aman menahan beban maksim-m1 3ala-p-n tent- masih
bisa /ioptimasi sehingga nilain0a men/ekati angka sat-& Dari hasil perban/ingan
perhit-ngan tegangan /engan mengg-nakan i/ealisasi bar- /engan i/elisasi pa/a
initial sizing 4s-/ah /iterangkan pa/a !A! III61 ter/apat perbe/aan 0ang sangat
ke2il -nt-k perhit-ngan skin panel 4/iba3ah #1, >6& 'al ini men-n.-kkan bah3ai/ealisasi initial sizing s-/ah 2-k-p ak-rat -nt-k menghit-ng tegangan normal
akibat ben/ing pa/a skin panel sa0ap&
Angka reserve factor pa/a rib memiliki nilai 0ang sangat tinggi1 p-l-han hingga
rat-san& 'al ini /iakibatkan oleh ran2angan pa/a APS $ 0ang mempertimbangkan
segi man-:akt-r1 sehingga ti/ak memb-at material 0ang k-rang /ari $mm& Oleh
karena it- tebal rib /iran2ang sebesar $ mm1 3ala-p-n initial sizing men-n.-kkan
bah3a material 0ang /ib-t-hkan .a-h lebih ke2il /aripa/a it- 4sekitar #1#" mm6&
Masalah ini .-ga /item-i /i beberapa kelompok lain1 sehingga men-r-t kami hal
ini b-kan mer-pakan kesalahan perhit-ngan& Optimisasi bisa /ilak-kan /engan
memilih material 0ang memiliki ketebalan /iba3ah $ mm ata- bisa /ibent-k agar
tebaln0a k-rang /ari $ mm -nt-k men-r-nkan reserve factor nam-n hal terseb-t
/il-ar 2ak-pan laporan ini&
-
8/17/2019 Laporan APS 2
36/42
Pa/a saat perhit-ngan reserve factor pa/a spar web1 ter/apat nilai 0ang /iba3ah
sat-& Pa/a saat menghit-ng reserve factor spar web pa/a 0 9 % m1 ti/ak ter.a/i
kegagalan1 reserve factor n0a masih positi:& Nam-n1 saat menghit-ng pa/a 0 9 *
m1 ter.a/i reserve factor 0ang /iba3ah sat- 4#1,=6& Pa/a saat menghit-ng 0 9 #1"
.-ga ter.a/i reserve factor 0ang /iba3ah sat- 4#1,%56& Setelah 2oba kami tel-s-ri1
perhit-ngan initial sizing 0ang kami g-nakan s-/ah tepat1 ti/ak /item-kan
kesalahan 0ang bisa men.a/i alasan kegagalan terseb-t& !ahkan initial sizing
men-n.-kkan tebal 0ang /iperl-kan lebih ke2il /ari 0ang kami g-nakan& Karena
alasan man-:akt-r1 kami mengg-nakan tebal spar $1" mm /ari root hingga tip&
Kami sa/ar bah3a beban 0ang /ig-nakan s-/ah /ikalikan /engan sa:et0 :a2tor1
sehingga m-ngkin sebenarn0a material bel-m gagal&
Dari analisis kami& Reserve factor spar web /iba3ah sat- karena i/ealisasi 0ang
/ig-nakan -nt-k initial sizing ti/ak terlal- ak-rat -nt-k menggambarkan shear
:lo3 ma-p-n shear stress akibat shear :or2e& 'al it- m-ngkin ter.a/i karena pa/a
i/ealisasi initial sizing 1 beban torsi 0ang /iberikan /i/istrib-sikan se2ara merata1
se/angkan pa/a i/ealisasi bar- 0ang lebih ak-rat1 /apat /ilihat bah3a shear :lo3terkonsentrasi /i bagian /epan sa0ap 4 spar /epan /an skin bagian /epan6 akibat
ga0a angkat 0ang beker.a pa/a 2(& 'al ini memiliki implikasi besar karena beban
0ang ter.a/i lebih besar /ari 0ang /ipre/iksi saat initial sizing &
Unt-k menangg-langin0a kami s-/ah melak-kan iterasi -nt-k memperbaiki
-k-ran spar web 4pa/a lampiran6&
Dari hasil perhit-ngan /an analisis 0ang s-/ah /iker.akan sebel-mn0a1 /apat
/isimp-lkan bah3a initial sizing 2-k-p ak-rat -nt-k menent-kan tegangan
normal1 nam-n ti/ak terlal- ak-rat -nt-k meng-k-r tegangan geser& 'al terseb-t
/ib-ktikan /engan hasil perhit-ngan tegangan normal 0ang sangat /ekat1 nam-n
pa/a perhit-ngan tegangan geser ter/apat perbe/aan 0ang 2-k-p signi:ikan1
hingga men0ebabkan angka reserve factor /iba3ah sat-&
Ter/apat beberapa per-bahan 0ang /ilak-kan /iban/ingkan /engan laporan APS
I& Karena spar web memiliki reserve factor /iba3ah sat-1 a/a perbaikan
-
8/17/2019 Laporan APS 2
37/42
mengenai ketebalan spar web 0ang akan /i2ant-mkan /i lampiran& Selain it-
ter/apat per-bahan meto/e man-:akt-r pa/a panel skin@ stringer bagian l-ar1 0ang
tebaln0a s-/ah sangat tipis 0ait- /ari sebel-mn0a mengg-nakan integrally
stiffened panel men.a/i skin@ stringer karena pertimbangan kes-litan man-:akt-r
,/ Fuselage
Reser7e a2tor 0ang /ihasilkan sangat tinggi meskip-n ti/ak
memperhit-ngkan l-as skin& Setelah sa0a 2oba menge2ek -lang hasil ker.aan
sa0a1 sa0a 0akin ti/ak a/a 0ang salah pa/a EB2el 0ang sa0a ker.akan 4 Tabel "
( 6 ma-p-n analisis momen /an shear :or2e 0ang /ialami :-selage pa/a
laporan pertama& D-gaan sa0a sementara a/alah ter/apat kekelir-an pa/a
posisi stringer 0ang e:isien1 .-mlah stringern0a1 /an ter-tama perhit-ngan
initial siCing1 tebal skin /an tebal e:ekti: sepertin0a .a-h lebih tipis lagi
/aripa/a hasil perhit-ngan sa0a1 0ang /i/-k-ng oleh berat str-kt-r 0ang
tern0ata lebih berat =# kg /aripa/a berat :-selage /i DRO&
Salah sat- hasil iterasi sa0a .-ga men-n.-kkan nilai R akan sekitar $&, "
/ibagian partisi tengah1 .ika tebal skin sebesar #&, mm1 0ang bernilai .a-hlebih ke2il /ari hit-ngan sa0a 0ang memp-n0ai tebal skin /i partisi tengah
sebesar $&? mm&
Terakhir1 .ika /iban/ingkan /engan hasil hit-ngan sebel-mn0a1 perhit-ngan
/engan i/ealisasi a/a analisis ini lebih ak-rat1 karena memperhit-ngkan
kombinasi ga0a 0ang /iterima1 ti/ak seperti sebel-mn0a 0ang menghit-ng
lebih se/erhana1 han0a pa/a momen /an shear maksim-m& Perbe/aan nilai < 7
berbe/a sekitar $,> /ari hit-ngan sebel-mn0a&
-
8/17/2019 Laporan APS 2
38/42
DAF0AR P.S0AKA
'o3e1 Denis& !ircraft Loading andStructural Layout.Lon/on
Pro:essional Engineering P-blishing Limite/& "##(&
h-n1 Mi2hael& !irframe Structural "esign& ali:ornia Lo2khee/
Aerona-ti2al S0stems ompan0& $55,&
Roskam1 8an& !irplane "esign. Kansas Roskam A7iation an/ Engineering
orporation& $5?,
!erbagai 3ebsite 4 3ikipe/ia1 asm&mat3eb1 /an lain@lain 6
Sli/e@sli/e k-liah APS I
Laporan akhir APS $ kelompok ,1 DRO 8
httpeprints&-n/ip&a2&i/($(*=(!A!HIIIH@
HAnalisaHTeganganH+onHMises&p/:1 /iakses " ebr-ari "#$%
http3eb&mae&-:l&e/-nkimeas("##2+onMisesriterion&p/:
/iakses ? ebr-ari "#$%
http333&/e-&e/-&tr-ser3ebCeki&kiralADail-reHAssesment&p/:
/iakses 5 ebr-ari "#$%
httpimages&books"(B=&2ombookimagesi/H5"5,:ig*@$&.pg
/iakses " ebr-ari "#$%
-
8/17/2019 Laporan APS 2
39/42
LAMPIRAN
Iterasi
Karena ter.a/i kegagalan pa/a spar web1 maka perl- /ilak-kan perbaikan /alam
ran2angan spar web&
Spar web gagal pa/a perhit-ngan beban /i 0 9 * m /an 0 9 #&" m& Oleh it- -nt-k
memperbaikin0a /ib-t-hkan penel-s-ran lebih lan.-t
Anggapan kami a/alah spar web gagal karena ketebalann0a ti/ak men2-k-pi1
oleh karena it- perl- /itambah ketebalann0a& Kami han0a menghit--ng /i /-a
titik nam-n perbaikan akan /ilak-kan pa/a kesel-r-han spar /engan besar
ketebalan ber-bah se2ara linear&
lokasi 0 4m6 t spar 4mm6 2hor/ 4m6
% $&" #&?=
* $&" $&*#
#&" $&" $&=#
) 9 *
'asil sebel-m iterasi
τ =
VQ
It +
qcritical
t skin =545,26 MPa 4*6 pa/a spar web
4*6 σ v=√ σ 112+σ 11σ 22+σ 22
2+3σ 12
2
9 5((1(" MPa
RF sw=σ y
σ =
540
944,42=0,57
Dengan meng-bah ketebalan spar web men.a/i "1" mm hasil perhit-ngan men.a/i
-
8/17/2019 Laporan APS 2
40/42
τ =VQ
It +
qcritical
t skin=297,42 MPa
4*6 σ v=√ σ 112+σ
11σ
22+σ
22
2+3σ
12
2
9 ,$,1$(
RF sw=σ y
σ =
540
515,14=1,04 8
7 @ %>2 m
'asil sebel-m iterasi
I xx= 841
16000c2 A
9 ?1"5%, B $#@,
Q=´ y A 9 9 *1(*=5$ B $#@( m(
τ =VQ It +q
criticalt skin
=547,85 MPa 4*6 pa/a spar web
4*6 σ v=√ σ 112+σ
11σ
22+σ
22
2+3σ
12
2
9 5(?15 MPa
RF sw=σ y
σ =
540
948,9=0.569
Dengan meng-bah ketebalan skin men.a/i "1" mm
τ =VQ
It +
qcritical
t skin=¿
"5?1?* MPa
σ v=√ σ 112+σ
11σ
22+σ
22
2+3σ
12
2
9 ,$=1,? MPa
-
8/17/2019 Laporan APS 2
41/42
RF sw=σ y
σ =
540
517,58=1,043
lokasi 0
4m6
t spar lama
4mm6
t spar bar-
4mm6
% $1" $1"
* $1" "1"
#&" $1" "1"
0a4el /15 0e4al spar 6ang 4aru
• ,e4an SKS
A/ (ing
!eban SKS mingg- ini
'al 0ang /ilak-kan akt-Re7isi progress report " .am
ormat Laporan $ 8am
Men0eli/iki hasil APS $ $ 8am
ek /an memperbaiki reser7e :a2tor $ 8am
Menggab-ngkan laporan " 8am
Gambar teknik = 8am
Total $( 8am
akt- 0ang /ig-nakan se/ikit bertambah karena sempat a/a /ata 0ang
hilang karena l-pa men0impan& Selain it-1 sa0a se2ara s-karela
memperbaiki hit-ngan pa/a APS I& Iterasi .-ga /ilak-kan -nt-k
memperbaiki reser7e :a2tor 0ang /iba3ah sat-&
,/ Fuselage
!erik-t ini a/alah SKS 0ang /ig-nakan /alam menger.akan laporan
mingg- ini
Minggu ini5 (aktu 6ang digunakan
Iterasi EB2el " .am
Laporan kasar " .am
2ek -lang hasil $ .am
inishing /an menggab-ngkan
laporan" .am
Gambar teknik 2atia ( .am
Total $$ .am
-
8/17/2019 Laporan APS 2
42/42
akt- 0ang /ig-nakan mer-pakan 3akt- kotor /alam
penger.aann0a1 /ikarenakan a/a 3akt- .e/a b-ka 'P1 masalah teknis
laptop sa0a sen/iri 0ang se/ang r-sak1 /an lain@lain& akt- bersih
/iperkirakan 5@$# .am&
!eberapa hasil ker.aan sa0a seperti menghit-ng R pa/a :rame
ti/ak /imas-kkan1 karena R pa/a :rame bernilai rat-san sehingga sa0a
merasa ti/ak perl- -nt-k /itampilkan1 .-ga ter/istrib-si pa/a bagian EB2el&
Unt-k gambar teknik1 sa0a paling ti/ak bisa menggambar teknik&
A3aln0a sa0a men2oba menggambar tangan1 tapi sa0a s-/ah terlebih /-l-
men0erah melak-kann0a mengingat repotn0a menggambar stringer 0ang
akan mengelilingi 2ross@se2tion :-selage1 sehingga sa0a men2oba
menggambar 2atia /engan menginstaln0a /i laptop sa0a sen/iri /an
langs-ng minta /ia.arkan beberapa .am sebel-m laporan ini /i print&