Analisa Kekuatan Dan Ketangguhan Material Plastik Pa Tipe 6 Dan Alumunium Alloy 2018 Rangka Drone Quapcopter Menggunakan Finite Element Analysis (FEA)
Abstract
Kenyamanan dan keamanan dalam operasi sebuah pesawat terbang tanpa awak (drone) merupakan elemen yang sangat penting dalam sistem penerbangannya. Untuk mencapai kondisi ini, diperlukan pemahaman yang mendalam mengenai beberapa parameter, seperti nilai batas maksimum beban, stress, Strain, Displacement dan Safety factor pada material yang digunakan. Tujuan pada penelitian ini untuk menganalisis kekuatan material plastik dan alumunium yang sesuai untuk drone quadcopter dan menganalisis ketangguhan material rangka drone quapcopter menggunakan Finite Element Analysis (FEA). Tahapan analisis dimulai dengan persiapan simulasi menggunakan FEA. Model rangka drone 2D dan 3D dibuat dengan software Solidworks, diikuti oleh pemilihan material (Aluminium Alloy 2018 dan Plastik PA tipe 6) yang melibatkan karakteristik dari rangka drone. Proses pre-processing mencakup pemodelan geometri, pemilihan material, pemilihan elemen, dan pembuatan mesh. Proses processing FEA mencakup penentuan kondisi batas, penyelesaian persamaan, dan analisis hasil. Jenis kekuatan frame yang dilakukan dalam penelitian ini adalah model fixed geometri. langkah selanjutnya dilakukan analisa tegangan von mises, stress, Strain, displacement dan Safety factor pada 2 variasi beban yaitu 1 kg, dan 3 kg. Hasil penelitian ini pada material Alloy 2018 tegangan maksimum pada pembebanan 1 kg adalah 1.294,695 N/m2 , sedangkan pada pembebanan 3 kg adalah 1.690.748 N/m2. Material Plastic PA-type 6 tegangan maksimum pada pembebanan 1 kg adalah 1.294.027 N/m2, sedangkan pada pembebanan 3 kg adalah 3.882.082 N/m2. Tegangan minimum untuk kedua material adalah 0 N/m2 pada semua pembebanan. Displacement (Perpindahan) material Alloy 2018: Perpindahan maksimum pada pembebanan 1 kg adalah 0.019 0.025 mm, sedangkan pada pembebanan 3 kg adalah mm. Material Plastic PA-type 6 Perpindahan maksimum pada pembebanan 1 kg adalah 0.532 mm, sedangkan pada pembebanan 3 kg adalah 1.595mm. Perpindahan minimum untuk kedua material adalah 0.000 mm pada semua pembebanan. Strain material Alloy 2018 Strain maksimum pada pembebanan 1 kg adalah 0.000011, sedangkan pada pembebanan 3 kg adalah 0.000014. Material Plastic PA-type 6 Strain maksimum pada pembebanan 1 kg adalah 0.000303, sedangkan pada pembebanan 3 kg adalah max 0.000908. Strain minimum untuk kedua material adalah 0.000000 untuk semua pembebanan. Safety factor (Faktor Keamanan) material alumunium alloy 2018 memiliki nilai Safety factor 6.797.097 N/m2 pada pembebanan 1kg dan 8.876,430 N/m2 pada pembebanan 3kg. Untuk material plastik PA-type 6 memiliki nilai Safety factor 6.793,641 N/m2 pada pembebanan 1kg dan 20.380.983 N/m2 untuk pembabanan 3kg.
Kata kunci: Frame Drone, Aluminium Alloy 2018, Plastik PA tipe 6, Finite Element Analysis
