Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian ini membahas tentang pengecoran besi tuang nodular (BTN) dinding tipis sebagai alternatif bagi material aluminium pada aplikasinya di bidang otomotif dalam rangka penghematan energi. Permasalahan yang dihadapi adalah penurunan sifat mekanis akibat terbentuknya lapisan kulit pada BTN dinding tipis. Lapisan kulit terbentuk akibat terjadinya degradasi bentuk grafit nodul dalam logam cair di dinding cetakan pada saat pengecoran. Digunakan tiga jenis variabel dalam penelitian ini yang bertujuan untuk mengurangi ketebalan lapisan kulit : pelapis cetakan grafit yang bersifat aktif; MgO yang bersifat reaktif; dan metode pelapisan cetakan ganda MgO/grafit. Ketebalan rata-rata lapisan kulit paling tipis yang didapatkan dalam penelitian adalah sebesar 30,41µm dengan metode pelapisan cetakan ganda, lebih rendah 57% dari ketebalan lapisan kulit variabel pelapis cetakan MgO (71,46 µm) dan 60% dari ketebalan lapisan kulit variabel pelapis cetakan grafit (74,44 µm). Berkurangnya ketebalan lapisan kulit berpengaruh terhadap peningkatan sifat mekanis BTN sehingga didapatkan kekuatan tarik rata-rata sebesar 376 MPa dan elongasi rata-rata sebesar 2,76% pada variabel metode pelapisan cetakan ganda. Kekuatan tarik yang didapatkan dari variabel pelapisan cetakan ganda 69% lebih tinggi dari kekuatan tarik variabel pelapis cetakan MgO (223 MPa) dan 26% lebih tinggi dari variabel pelapis cetakan grafit (297 MPa). Elongasi variabel metode pelapisan cetakan ganda adalah yang paling tinggi sebesar 2,76%, atau 93% lebih tinggi dari elongasi variabel pelapis cetakan MgO (1,43%) dan grafit (1,43%).

---

This research explains about thin wall ductile iron (TWDI) casting as an alternative for aluminum usage in automotive parts. The occurring problem in TWDI casting is the formation of casting skin which reduces mechanical properties of TWDI. Casting skin is formed by degradation of nodular graphite shape at the mould interface while casting process is in progress. Three variables were uside in this experiment : graphite as active mould coating, MgO as reactive mould coating, and MgO/graphite double layer coating method. Average casting skin thickness was found at lowest value in double layer coating method variable (30,41µm), 57% lower than casting skin thickness in MgO coating variable (71,46 µm) and 60% lower than graphite coating variable (74,44µm). The reduction of casting skin thickness increased the mechanical properties of TWDI so that highest UTS value of 346 MPa and elongation of 2,76% could be achieved by using double layer coating method, which UTS is 69% higher than using MgO coating variable (223 MPa) and 26% higher than using graphite coating variable (297 MPa). Elongation value achieved by using double layer coating method was the highest (2,7%), which was 93% higher than using MgO (1,43%) coating variable and graphite coating variable (1,43%)."

"Pemakaian peredam panas dan bahan pelapis pada cetakan pasir resin adalah sebagian cara untuk mengendalikan terbentuknya lapisan kulit skin effect pada permukaan produk coran besi tuang nodular dinding tipis atau TWDI Thin Walled Ductile Iron . Peredam panas glasswool dan bahan pelapis MgO, Grafit dan Zr yang memiliki sifat penghantar panas yang berbeda-beda akan berpengaruh terhadap lapisan kulit skin effect yang terbentuk. Penelitian pengecoran TWDI yang menggunakan peredam panas glasswool dan bahan pelapis coating MgO dan Grafit dengan CE= 4.29 secara berurutan menghasilkan jumlah nodul 647 nodul/mm2 dan 452 nodul/mm2, persentase nodularitas 79 dan 76 , dan lapisan kulit 52,27 m dan 87,75 m. Sedangkan pada CE= 4.58 , pemakaian glasswool dan bahan pelapis Zr, Zr-Grafit dan MgO-Grafit memperlihatkan jumlah nodul 679 nodul/mm2, 978 nodul/mm2 dan 702 nodul/mm2, persentase nodularitas 83 , 80 dan 80 , dan lapisan kulit 80,94 m, 54,58 m dan 70,38 m.

---

Application of isolator and coating in resin sand casting are some of skin effect controlling in TWDI Thin Walled Ductile Iron production. Glasswool isolator dan MgO, Graphite dan Zr coating with different heat conductivity will affected the formation skin effect. The present study of TWDI casting using glasswool isolator, MgO and Graphite coating with CE 4.29 has produced graphite nodule amount of 647 nodule mm2 and 452 nodule mm2, nodularity percentage 79 and 76 , and 2.83 and skin effect 52,27 m and 87,75 m respectively. In other side with CE 4.58 , the application of glasswool and coating of Zr, Zr Graphite and MgO Graphite show nodule amount of 679 nodule mm2, 978 nodule mm2 and 702 nodul mm2, nodularity percentage 83 , 80 and 80 , and skin effect 80,94 m, 54,58 m and 70,38 m."

"Front rail adalah komponen utama pada crumple zone kendaraan yang mampu menyerap sekitar 40% dari energi kinetik saat terjadi kecelakaan frontal. Komponen front rail ini umumnya terbuat dari baja struktur berdinding tipis. Pada saat kecelakaan komponen ini diharapkan dapat menyerap energi tumbukan melalui proses deformasi (progressive buckling) sehingga mengurangi kerusakan pada kompartemen penumpang dan memberikan efek perlambatan yang berada pada tingkat aman terhadap penumpang. Crush initiators digunakan untuk meningkatkan penyerapan energi dan mengurangi gaya tumbukan puncak pada saat awal kecelakaan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh Crush Initiators pada tabung persegi berdinding tipis produksi dalam negeri yang diaplikasikan pada prototipe front rail Mobil listrik Universitas Indonesia dalam meningkatkan penyerapan energi dan mengurangi gaya tumbukan puncak pada saat diberikan beban aksial baik secara kuasi statik maupun dinamis. Analisa dilakukan dengan membandingkan hasil eksperimen dengan hasil analisa numerik menggunakan metode elemen hingga nonlinier, ANSYS-LS-DYNA. Hasilnya menunjukkan pengaruh yang signifikan dari crush initiators terhadap penurunan gaya tumbukan awal dan peningkatan penyerapan energi serta menunjukkan pola yang hampir sama antara hasil eksperimen dengan hasil komputasi numerik.

---

Front rail columns are the main component on vehicle crumple zone that absorb approximately 40% of kinetic energy at the moment of a frontal crash. Generally the front rail columns are made from thin-walled structural steel. During a crash, a front rail column is expected to absorb crash kinetic energy trough plastic deformation energy (progressive buckling) thereby reducing damage on passanger compartment and giving the effect of deceleration on the safety level for passanger. Crush initiators are used to improve the energy absorption and reducing the peak crus load at the time of the initial accident.

This research aimed to determine the effect of Crush Initiators on thin-walled square tube which is apllied to the prototype of front rail electric car University of Indonesia on increasing the energy absorption and reducing the peak crush load when given quasi static axial load and dynamic axial load.

Analysis was conducted by comparing the experimental result with numerical study result which using finite element nonlinier method, ANSYS-LS-DYNA. The results show the significant effect from the crush initiators on decreasing the peak crush load and increasing the energy absorption and show a similar pattern between the experimental and the numerical study result."

"ABSTRAKFaktor keselamatan atau crashworthiness adalah hal terpenting dalam merancang suatu kendaraan. Struktur rel depan yang terletak di zona benturan berguna untuk dapat menyerap energi saat terjadi tabrakan dari arah depan, dengan begitu energi yang tersalurkan ke dalam kabin penumpang akan lebih kecil dan diharapkan tidak membahayakan penumpang. Struktur berdinding tipis banyak digunakan dalam aplikasi crashworthiness karena mempunyai rasio kekuatan dan berat struktur yang tinggi, harganya relatif murah, dan mempunyai kemampuan menyerap energi yang baik. Pada penelitian ini, pengaruh struktur baja persegi bernodal stiffeners dengan variasi desain ketebalan, bentuk, dan posisi dari nodal akan diamati sehingga mendapatkan nilai kriteria crashworthiness berupa penyerapan energi spesifik SEA , gaya tumbukan puncak peak force , dan efisiensi gaya tumbukan CFE . Pemberian nodal diharapkan dapat meningkatkan SEA dan CFE, lalu menurunkan nilai peak force. Setelah itu, urutan kombinasi desain optimum akan diperoleh dengan metode Vikor. Spesimen uji dengan faktor desain berbeda akan dilakukan uji simulasi numerik dengan memodelkan pengujian beban impak menggunakan software PAM-Crash. Variasi desain bentuk nodal penuh memiliki pengaruh paling besar terhadap nilai kriteria crashworthiness terbaik. Spesimen 12 0.8 F 150 sebagai kombinasi desain optimum.

---

ABSTRACT

Vehicle safety or crashworthiness is the most important factor to design a vehicle. The function of frontal rails which is located on crumple zone is to absorb energy when collision happens, so that the energy occur on passenger cell is minimized and less dangerous. Thin walled structures generally used in many applications of crashworthiness because it has high strength and weight ratio, inexpensive, and have a good energy absorber ability. In this study, the effect of nodal stiffeners with varied thickness, shape, and nodal position is observed to get a crashworthiness criterias, namely is specific energy absorption SEA , peak crushing force peak force , and crush force efficiency CFE . Nodal installations hopefully can increase SEA and CFE, then decrease peak force. After that, optimum design combinations obtained from Vikor method. Specimen with a different design factors will be done by modelling a numerical simulation based on real experimental case use PAM Crash software. The design variations that have a full nodal show a significant effect to crashworthiness criteria. Specimen 12 0.8 F 150 is the optimum design combinations."

"This book presents a theoretical approach that allows the analysis of structures with magnetorheological and electrorheological layers, and shows, with the help of examples, how the mechanical behaviour of thin-walled laminated structures can be influenced. It consists of six chapters:Chapter 1 presents a brief overview of derivation approaches for theories of thin-walled structures, modelling of composites and modelling of laminated and sandwich structures.Chapter 2 describes the equivalent single layer model for thin laminated cylindrical shells, including the special cases of plates and beams. In addition to the classical mechanical properties, it also considers the electrorheological and magnetorheological properties.Chapter 3 presents the elastic buckling of laminated beams, plates, and cylindrical shells, discussing various problems, such as the influence of the boundary conditions, external loading and magnetic fields. It also suggests different approximations for asymptotic methods.Chapter 4 focuses on the free vibrations of elastic laminated beams, plates and cylindrical shells, investigating the influence of the boundary conditions and other factors.Chapter 5 presents the latest results concerning vibration of laminated structures composed of smart materials and discusses in detail the influence of electric and magnetic fields on smart structures. These results provide insights into the optimal design of these structures.Lastly, Chapter 6 features a short appendix presenting asymptotic estimates and series."

"Pada pengecoran Besi Tuang Dinding Tipis terjadi fenomena unik, yaitu terbentuknya lapisan kulit. Lapisan tersebut menjadi pusat stress konsentrasi untuk terjadinya retak material. Salah satu cara untuk meminimalisir terbentuknya lapisan kulit adalah menjaga kecepatan pendinginan pada keadaan optimum. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh ketebalan isolator glasswool terhadap kecepatan pendinginan dalam pembentukan lapisan kulit. Variasi modifikasi cetakan yang digunakan adalah tanpa isolator (P4M1), isolator glasswool tebal 40mm sebelah kiri benda dan 50mm sebelah kanan benda(P5M1), dan isolator ketebalan 50mm dikedua sisi benda(P7M1). Dilakukan karakterisasi metalografi non etsa dan etsa, uji mekanis berupa uji tarik, dan uji kecepatan pendinginan pada plat urutan ketiga masing-masing benda cor. Hasil menunjukkan bahwa adanya pengaruh ketebalan isolator terhadap kecepatan pendinginan benda cor. Kecepatan pendinginan tertinggi hingga terendah adalah 21,59⁰C/menit, 3,75⁰C/menit, dan 3,61⁰C/menit. Lapisan kulit ketebalan rata-rata yang didapat P7M1 324μm, P4M1 105μm dan P5M1 71μm. Jumlah nodul tertinggi hingga terendah P4M1 1121 nodul/mm2, P7M1 916 nodul/mm2, dan P5M1 801 nodul/mm2. Nodularitas yang didapat P4M1 78%, P5M1 75% dan P7M1 64%. Nilai tensile strength yang didapat dengan nilai 287MPa, 288MPa sampai 383 MPa. Matriks yang didapat adalah full ferit.

---

Thin wall ductile iron has unique phenomena in manufacturing called skin effect. Skin effect becomes stress concentration to form crack initiation. One of many methods to decrease skin effect is providing optimum cooling rate. This research used the influence of glasswool isolator thickness leading to different cooling rate as variable. Variation of casting also investigated which are molding without isolator (P4M1), molding using isolator glasswool with thickness 40mm on the left side and 50mm on the left side of plate (P5M1) and the last is molding using isolator glaswool with 50mm on both of sides (P7M1). Samples were characterized using metallograpy technique (etching and non etching), mechanical testing especially tensile test and cooling rate testing.

The result shows that thickness of isolator glasswool has influences on cooling rate. The cooling rate varies from fastest to slowest which are 21,59⁰C/minutes, 3,75⁰C/minutes, and 3,61⁰C/minutes. The skin thickness is produced from the thickest to thinnest on the mold using 50mm thickness glaswool isolator, the mold without glasswool isolator and the mold using 40mm glasswool isolator on left side and 50mm glasswool isolator on the right side. High nodul counting resulted from the mold without isolator, the mold using 50mm glasswool isolator and the mold using 40mm glasswool isolator on left side and 50mm glasswool isolator on the right side. Highest nodularity was produced on the mold without isolator which is 78%, the mold using isolator glasswool 40mm and 50mm thickness produced 75% nodularity dan the mold using glasswool isolator 50mm produced 64% nodularity. Tensile test showed tensile strength alter from 287MPa, 288MPa until 383 MPa. The matrix obtains full ferritic"

"Pembentukan lapisan kulit telah menjadi salah satu permasalahan dalam pengecoran besi tuang nodular dinding tipis karena akan menurunkan kekuatan mekanis dari logam. Mengontrol kecepatan pendinginan dengan menggunakan isolator menjadi salah satu solusi untuk meminimalisir pembentukan lapisan kulit. Penelitian ini menggunakan variasi ketebalan isolator ceramic fiber yaitu 50 mm sisi kiri dan 37,5 mm sisi kanan (variabel A), tanpa isolator (variabel B), dan 37,5 mm di sisi kiri dan kanan (variabel C). Karakterisasi yang dilakukan adalah pengujian etsa dan non etsa, pengujian tarik, dan pengujian SEM. Hasil menunjukkan lapisan kulit rata-rata variabel A sebesar 34,21μm, variabel B sebesar 23,38 μm, dan variabel C sebesar 27,78 μm. Jumlah nodul/mm2 yang terbentuk sebesar 541,98 nodul/mm2 pada variabel A, 590 nodul/mm2 pada variabel B, dan 549,73 nodul/mm2 pada variabel C. Nilai nodularitas variabel A sebesar 84,7%, variabel B sebesar 86.7%, dan variabel C sebesar 87,2%. Diameter nodul untuk variabel A sebesar 15,14 μm, variabel B sebesar 13,18 μm, dan variabel C sebesar 13,95 μm. Untuk kekuatan tarik, variabel B memiliki nilai 271,51 MPa, variabel C memiliki nilai 329,92 MPa, sementara kekuatan tarik variabel A gagal didapatkan. Hasil pengujian SEM dan pengamatan matriks menunjukan bahwa perpatahan yang didapat adalah perpatahan ulet dengan matriks full ferrite.

---

Skin effects forming has become one of the problems in thin wall ductile iron casting because it will reduce mechanical properties of the metal. Using heat insulator to control cooling rate has become one of the solutions to reduce skin effects forming. In this research we used certain variation in the thickness of ceramic fiber heat insulator, that is 50 mm on left side and 37,5 mm on right side (Code A), no heat insulator (Code B), and 37,5 mm on both sides (Code C). In this research we used metallographic examination, tensile test, and SEM examination.

The results showed that skin effects thickness in Code A are 34,21 μm, Code B are 23,38 μm, and Code C are 27,78. Then nodule count in Code A are 541,98 nodule/mm2, Code B are 590 nodule/mm2, and Code C are 549,73 nodule/mm2. Nodularity value of Code A are 84,7%, Code B are 86,7%, and in Code C are 87,2%. Nodule Diameter of Code A are 15,14 μm, Code B are 13,18 μm, and Code C are 13,95 μm. For tensile strength, Code B has 271,51 MPa and Code C has 329,92 MPa, unfortunately tensile strength of Code A was failed to examine. SEM and matrix examination show that it has ductile fracture and full ferrite matrix."

"Salah satu masalah dalam pengecoran dinding tipis adalah lapisan kulit. Hadirnya lapisan kulit memberikan efek buruk kepada kekuatan tegangan dan regangan. Salah satu cara mengendalikan lapisan kulit adalah meubah kecepatan pendinginan melalui pelapisan pada cetakan, sehingga variabel pelapisan cetakan yang digunakan ialah grafit (pelat A), zircon (pelat B), dan double layer grafit-zircon (pelat C). Kemudian, dilakukan karakterisasi metalografi benda cor dengan non etsa, etsa, uji tarik, dan pengamatan uji SEM. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pelapisan kulit rata-rata yakni pelat A 65 μm, pelat B 13,04 μm, dan pelat C 33,25 μm. Pelapisan zircon memberikan pengaruh mencegah magnesium berikatan sulfur dan pendinginan cepat. Karakteristik jumlah nodul dan nodularitas semakin tinggi maka lapisan kulit semakin tipis. Jumlah nodul yang didapat ialah pelat A 703 nodul/mm2, pelat B 798 nodul/mm2, dan pelat C 697 nodul/mm2. Nilai nodularitas yakni pelat A 82,58%, pelat B 84,53% dan pelat C 84,22%. Sementara itu, diameter nodul didapatkan adalah pelat A 12,57 μm, pelat B 12,15 μm, dan pelat C 11,9 μm. Diameter nodul semakin besar selaras dengan kecepatan pendinginan lambat. Nilai tegangan maksimal yakni pelat A 301,1 MPa, pelat B 388,8 MPa, dan pelat C 304 MPa. Perpatahan yang terjadi adalah ulet, serta matriks yakni full ferrite dan didapatkan karbida karena kecepatan pendinginan cepat.

---

One of the problems in casting thin wall is skin effect. The presence skin effect will decrease strength and strain. Alternate to control skin effect is change cooling rate through coating on the mold. Then mold coating used variables; graphite (Plate A), zircon (Plate B), and double layer of graphite-zircon (Plate C). After that, plates applied metallographic characterization with non-etching, etching, tensile test, and SEM observation. The test results showed average skin effect at plate A 65 μm, 13.04 μm plate B, and 33.25 μm plate C. Zircon coating effect was binding sulfur and magnesium, then prevents rapid cooling. Characteristics number of nodules and nodularity increased but skin effect decreased. The number of nodules obtained plate A 703 nodules/ mm2, plate B 798 nodules/ mm2, and plate C 697 nodules/ mm2. Nodularity value showed 82.58% A, 84.53% B, and C 84.22%. Meanwhile, nodule diameter plate A presented 12.57 μm, 12.15 μm plate B, and 11.9 μm plate C. UTS plate A showed 301.1 MPa, 388.8 MPa plate B, and 304 Mpa plate C. Ductile fracture occurred, as well as the full matrix of ferrite and carbide obtained because fast cooling rate."