Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKSkripsi ini membahas mengenai perhitungan getaran bebas pada balok komposit menggunakan metode elemen UI-Beam dan menunjukkan performa elemen UI-Beam pada perhitungan tersebut. Persamaan getaran bebas diselesaikan dengan metode Iterasi Sub-Ruang untuk mendapatkan nilai frekuensi alami dan mode getar struktur. Komputasi numerik dilakukan menggunakan program FEAP versi 8.5. Sebelum melakukan komputasi, program FEAP dimodifikasi terlebih dahulu untuk memasukkan elemen UI-Beam dan kondisi dependent degree of freedom (DDOF) ke dalam program. Hasil dari pengujian pada beberapa kasus getaran bebas menunjukkan bahwa elemen UI-Beam dapat menghasilkan konvergensi yang baik mulai dari jumlah elemen sebanyak satu buah.

---

ABSTRACTThis essay discusses the calculation of free vibration on composite beams using the UI-Beam element method and shows the performance of UI-Beam elements in the calculation. Free vibration equations solved by using Subspace Iteration method to get the natural frequency value and structure mode shape. Numerical computation is done using the FEAP version 8.5 program. Before computing, FEAP is modified to include the UI-Beam element and the dependent degree of freedom (DDOF) condition into the program. The results of testing in several cases of free vibration indicate that the UI-Beam element can produce good convergence starting from the number of elements as much as one element."

"Rem memiliki peran sangat penting karena dapat mengatur laju kendaraan. Rem adalah suatu sistem ketahanan gesekan buatan yang diaplikasikan pada sesuatu yang bergerak (moving member) untuk memperlambat atau menghentikan pergerakannya dengan menyerap energi kinetik dan menghilang dalam bentuk panas ke atmosfer sekitar. Cakram rem memerlukan material dengan kekerasan dan kekuatan tekan tinggi serta ketahanan aus dan konduktivitas termal yang baik, maka dari itu cakram rem biasanya terbuat dari besi tuang, namun dapat juga terbuat dari bahan komposit, seperti karbon, Ceramic Metal Composite (CMC), dan Metal Matrix Composite (MMC). Penelitian ini mempelajari pengaruh penambahan penguat pada komposit matriks aluminium terhadap struktur mikro, sifat mekanis, dan ketahanan aus untuk aplikasi cakram rem. Fokus pada penelitian ini adalah matriks komposit Al-11Zn-5Mg dengan variasi 0 dan 10 vol.% kadar SiC yang dibuat dengan metode squeeze casting. Pemilihan SiC sendiri diharapkan dapat menjadi penguat untuk peningkatan pengerasan pada matriks komposit tersebut. Selanjutnya dilakukan laku panas dimulai dari laku pelarutan pada temperatur 450 °C selama 1 jam diikuti dengan pendinginan cepat, kemudian dilakukan penuaan pada temperatur 200 °C selama 2 jam. Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah pengujian komposisi kimia, pengamatan struktur mikro, x-ray mapping, dan SEM – EDS (Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive Spectroscopy), pengujian XRD (X-Ray Diffraction), perhitungan porositas dan DAS (Dendrite Arm Spacing), pengujian kekerasan, impak, dan laju aus. Hasil pengujian menunjukkan penambahan SiC 10 vol.% meningkatkan nilai kekerasan komposit dari 72.1 HRB menjadi 79.5 HRB. Fasa yang terbentuk setelah penuaan adalah fasa MgZn2, Mg2Zn11, Fe-Al intermetalik, MgAl2O4, dan Mg2Si. Laju keausan meningkat pada penambahan beban, yaitu masing-masing sebesar 4.27 x 10-3 mm3/m, 10.19 x 10-3 mm3/m, dan 22.33 x 10-3 mm3/m pada beban 2.11, 6.32, dan 18.96 kg pada sampel tanpa penambahan SiC. Namun, laju keausan secara signifikan lebih rendah pada sampel komposit yang mengandung 10 vol.% SiC, yaitu 2.78 x 10-3 mm3/m, 7.26 x 10-3 mm3/m, dan 19.93 x 10-3 mm3/m pada beban 2.11, 6.32, dan 18.96 kg......Brakes have a very important role because they can regulate the speed of the vehicle. Brake is an artificial friction resistance system that is applied to something that is moving (moving member) to slow down or stop its movement by absorbing kinetic energy and dissipating it in the form of heat to the surrounding atmosphere. Brake discs require materials with high hardness and compressive strength as well as wear resistance and good thermal conductivity, therefore brake discs are usually made of cast iron, but also can be made of composite materials, such as carbon, Ceramic Metal Composite (CMC), and Metal Matrix Composite (MMC). This research studied the effect of adding strengthening to the aluminium matrix composite on the microstructure, mechanical properties, and wear resistance for brake disc applications. The focus of this research is the Al-11Zn-5Mg composite matrix with variations of 0 and 10 vol.% SiC content made by squeeze casting method. The selection of SiC itself is expected to be a strengthening material for increasing the hardening of the composite matrix. The samples were heat treated starting from the dissolution treatment at 450 °C temperature for 1 hour followed by rapid cooling, then aging at 200 °C temperature for 2 hours. The tests carried out in this research were chemical composition testing, microstructure observations, x-ray mapping, and SEM-EDS (Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive Spectroscopy), XRD (X-Ray Diffraction) testing, porosity and DAS (Dendrite Arm Spacing) calculations, hardness testing, impact, and wear rate. The test results showed the addition of SiC 10 vol.% obtained higher composite hardness values, which were 72.1 and 79.5 HRB after aging, respectively. The phases formed after aging are MgZn2, Mg2Zn11, intermetallic Fe-Al, MgAl2O4, and Mg2Si phases. The wear rate increases with increasing load, which were 4.27 x 10-3 mm3/m, 10.19 x 10-3 mm3/m, and 22.33 x 10-3 mm3/m respectively at 2.11, 6.32, and 18.96 kg loads in the sample without the SiC addition. However, the wear rate was significantly lower in the composite samples containing 10 vol.% SiC, namely 2.78 x 10-3 mm3/m, 7.26 x 10-3 mm3/m, and 19.93 x 10-3 mm3/m at a load of 2.11, 6.32, and 18.96 kg."

"[Penelitian kali ini adalah berfokus pada penguatan matriks guna mendukung sifat optimum material komposit. Penguatan matriks dilakukan dengan penambahan Al-5Ti-1B dan Al-15Sr sebagai pemodifikasi matriks serta penambahan Mg sebanyak 10 wt% sebagai agen pembasahan pada komposit. Penambahan unsur modifikasi, seperti Al-5Ti-1B bertujuan sebagai agen penghalus butir dan Al-15Sr sebagai pemodifikasi dari senyawa fasa kedua yang terbentuk pada matriks paduan aluminium. Komposit pada penelitian kali ini mencapai sifat optimum pada penambahan Ti dan Sr menjadi 0.031 wt% dan 0.06 wt%. Kehadiran unsur Ti dan Sr yang ditambahkan dalam paduan matriks menghasilkan bentuk dendrit yangterfragmentasi menjadi globular yang halus dengan dispersi fasa yang diduga adalah Mg2Si dalam morfologi chinese script yang bertransformasi menjadi fibrous kecil dan halus. Selain itu juga tidak ditemukannya fasa berbentukjarum atau platelet yang tajam yang berkontribusi terhadap deteorisasi dan penggetasan, seperti Al3Fe dalam paduan ini. Struktur yang dimiliki oleh komposit ini dianggap menjadi struktur yang baik untuk menunjang karakteristik matriks. Hal ini dipercaya sebagai alasan tingginya nilaikekuatan tarik serta keuletan yang dimiliki material. Lalu, permukaan patahan pada komposit ini juga menunjukkan kombiinasi dari patah ulet dan getas.

---

The research is focused on the strengthening process of the matrix to give an outstanding characteristic of composite material. Strengthening the matrix is done by modification of Al-5Ti-1B dan Al-15Sr addition with 10 wt% Mg addition as the wetting agent. Addition of Al-5Ti-1B acts as grain refinement agent which provide more nucleating siteand restrict the growth of grains and

Al-15Sr acts as modifiers of the morphology of the second phase particles. The optimization of the composite characteristics is also followed by the maintenance of the casting process which is followed by degassing process.

After the casting process is done, the examination of mechanical properties, chemical composition and examination of the microstructure will be held. The optimum composition of the composite in this research is on the addition of Ti and Sr to be 0.031 wt% dan 0.06 wt%. These elements added to matrix give the fragmented dendritic-like structure of the (Al) as the matrix with the second phases, Mg2Si dispersed in the matrix have the fine morphology also. Then, there is observed no deteoriation morphology of phases like Al3Fe which is used to be needle like or platelet like. This morphology structure is considered to the best and wanted structure to the matrix and will give optimum characteristics. It is considered that this morphology of the composite is the reason of achieving highest UTS along with increasing in

ductility. In the observation of the fractograph, it is found that the mode of fracture is categorized to be the combination of ductile and brittle fracture mode., The research is focused on the strengthening process of the matrix to give an

outstanding characteristic of composite material. Strengthening the matrix is

done by modification of Al-5Ti-1B dan Al-15Sr addition with 10 wt% Mg

addition as the wetting agent. Addition of Al-5Ti-1B acts as grain refinement

agent which provide more nucleating siteand restrict the growth of grains and

Al-15Sr acts as modifiers of the morphology of the second phase particles.

The optimization of the composite characteristics is also followed by the

maintenance of the casting process which is followed by degassing process.

After the casting process is done, the examination of mechanical properties,

chemical composition and examination of the microstructure will be held.

The optimum composition of the composite in this research is on the addition

of Ti and Sr to be 0.031 wt% dan 0.06 wt%. These elements added to matrix

give the fragmented dendritic-like structure of the (Al) as the matrix with the

second phases, Mg2Si dispersed in the matrix have the fine morphology also.

Then, there is observed no deteoriation morphology of phases like Al3Fe

which is used to be needle like or platelet like. This morphology structure is

considered to the best and wanted structure to the matrix and will give

optimum characteristics. It is considered that this morphology of the

composite is the reason of achieving highest UTS along with increasing in

ductility. In the observation of the fractograph, it is found that the mode of

fracture is categorized to be the combination of ductile and brittle fracture

mode.]"

"Komposit merupakan material yang sedang dikembangkan, yang terdiri dari dua jenis material atau lebih untuk meningkatkan sifat mekanis. Komposit magnesium merupakan material yang cocok untuk dijadikan sebagai kerangka kendaraan karena magnesium merupakan logam yang memiliki nilai densitas paling rendah diantara logam lainnya sehingga dapat dihasilkan kerangka kendaraan yang ringan dengan sifat mekanik yang baik. Pada penelitian ini, komposit diciptakan dengan mencampurkan magnesium sebagai matriks dan nano SiC sebagai partikel penguat dengan penambahan fraksi volume sebesar 0.05 vf, 0.10 vf, 0.15 vf, 0.20 vf, dan 0.25 vf. Proses fabrikasi komposit magnesium ini adalah pengecoran aduk.Hasil dari penelitian ini menunjukan dengan adanya penambahan nano SiC sebagai partikel penguat dapat meningkatkan sifat mekanis. Penambahan partikel penguat nano SiC yang menghasilkan komposit magnesium dengan sifat mekanis yang paling baik adalah penambahan dengan fraksi volume 0.010 vf yang menghasilkan nilai kekerasan sebesar 38.64 HB dan laju keausan sebesar 0.0106 mm3/m. Peningkatan sifat mekanis pada komposit magnesium disebabkan oleh pengecilan ukuran butir dan mekanisme penguatan Orowan.

---

Composites are advanced material which is being developed that contains of two materials or more in order to improve the mechanical properties. Magnesium composite is a suitable material to be applicated as vehicle body structure due to its lightweight and its low density. Thus, the vehicle body structure with lightweight and good mechanical properties can be achieved. In this research, magnesium composite is fabricated by mixing magnesium as composite matrix and nano SiC as reinforcement particle with the variation of the volume fraction 0.05 vf, 0.10 vf, 0.15 vf, 0.20 vf, and 0.25 vf with stir casting as fabrication methods.

The result of this research shows that with nano SiC addition as reinforcement particle will increase mechanical properties of magnesium composite. The best mechanical properties of magnesium composite is shown by the addition of 0.10 vf nano SiC. The result shows the brinnel hardness number of this composition is 38.64 HB and 0.0106 mm3 m wear rate. Mechanical properties of magnesium composite are increased due to several strengthening mechanism such as grain size reduction and Orowan strengthening mechanism."

"Pada penelitian ini dilakukan proses fabrikasi komposit Mg-Al-Sr sebagai matriks dengan penambahan penguat nano-SiC melalui metode pengecoran aduk. Penambahan fraksi volume penguat nano-SiC bervariasi yaitu sebesar 0.05 ; 0.10 ; 0.15 ; 0.20 , dn 0.25. Jika dibandingkan dengan paduan Mg-Al-Sr, penambahan partikel nano ke dalam matriks logam mampu meningkatkan sifat mekanik komposit yang dihasilkan. Penambahan fraksi volume nano-SiC sebesar 0.15 menghasilkan nilai kekerasan, harga impak, dan ketahanan aus paling optimum, serta disitribusi senyawa intermetalik yang terdispersi homogen di dalam struktur mikro. Hal ini disebabkan oleh semakin banyak penguat nano-SiC yang ditambahkan, maka aglomerasi cenderung meningkat sehingga proses penguatan menjadi kurang efektif. Karakterisasi komposit yang dilakukan adalah pengujian komposisi menggunakan OES, EDX, dan XRD; pengamatan struktur mikro menggunakan OM dan SEM; serta pengujian berupa pengujian kekerasan, impak, dan aus.

---

Magnesium composite with Mg Al Sr as the matrix reinforced by nano SiC particles have successfully fabricated by stir casting process. Addition of nano SiC into magnesium matrix varies by 0.05 0.10 0.15 0.20 and 0.25 in volume fraction. Compared with Mg Al Sr alloy, addition of nano particles into matrix improves mechanical properties of composites. It is observed that the optimum composition of nano SiC is 0.15 Vf which have the highest hardness value, impact toughness, and resistance to abrasion. It is also abserved that addition 0.15 Vf nano SiC modify the microstructure of composite by dispersing the intermetallic compound. The addition of Vf nano SiC could have tendency to agglomerate and strengthening mechanism is not effectively occurred. The result of chemical characterization using OES, EDX, XRD, metalloghraphy using OM and SEM, mechanical testing using hardness, impact, and abrasive testing."