DESAIN ULANG KAPAL PERINTIS 200 DWT UNTUK...

Sidang Tugas Akhir (MN 091382)

DESAIN ULANG KAPAL PERINTIS 200 DWT UNTUK MENINGKATKAN PERFORMA KAPAL

Oleh : Galih Andanniyo 4110100065

Dosen Pembimbing :Ir. Wasis Dwi Aryawan, M.Sc., Ph.D.

Jurusan Teknik PerkapalanFakultas Teknologi KelautanInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya2014

7/10/2014 1

LatarBelakang

SOLUSI

Problem : KG Terlalu Tinggi Stabilitas Buruk

JANGKAPANJANG:DesainUlang

SEMENTARA:PemberianBallastTetap

Payloadberkurang Stabilitasbaik&Payloadmemenuhi

7/10/2014 2

Kapal Perintis 200 DWT Telah dibangun

BatasanMasalah

• Analisateknisyangdilakukanmeliputitahanan,stabilitas,titikberat,pembuatanrencanagarisdanrencanaumum

• Masalahteknis(perancangan)yangdibahashanyasebatasconceptdesign

7/10/2014 3

MaksuddanTujuan

Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk mendapatkan desain kapal perintisyang memiliki stabilitas yang baik sesuai dengan kriteria Intact StabilityCode.

Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :a. Merubah ukuran utama kapalb. Membuat model kapalc. Membuat Rencana Garis dan Rencana Umum

7/10/2014 4

Manfaat

1. Sebagai referensi bagi Kementrian Perhubungan Republik Indonesiadan Galangan dalam membangun kapal perintis serupa di masa yangakan datang.

2. Sebagai referensi bagi konsultan dalam mendisain kapal sejenis dimasa yang akan datang.

3. Menambah wawasan penulis dan calon peneliti selanjutnya sehingganantinya dapat dikembangkan.

7/10/2014 5

Hipotesis

Stabilitas kapal perintis 200 DWT dapat diperbaiki dengan menambahtinggi dan atau lebar kapal.

7/10/2014 6

StudiLiteratur

STABILITASKAPAL

Stabilitasstatiskapaltergantungdarifaktorberatdanfaktorbentukkapal.

FaktorBeratdipengaruhiolehletaktitikGravity(G)FaktorBentukkapaldipengaruhiolehletaktitikBuoyancy(B).

GZ=KN– KG.Sinθ

7/10/2014 7

Metodologi

7/10/2014 8

Menentukan Ukuran Utama Model

Studi Literatur Mengenai Rumusan Masalah Untuk Melakukan Desain

Pengumpulan Data Kapal

Menentukan Rasio Ukuran Utama

Menghitung Titik Berat

Analisa Stabilitas, Hambatan dan Periode

Oleng KapalTIDAK

YA

MULAI

General Arrangement

Kesimpulan dan Saran

SELESAI

Pembuatan Model

7/10/2014 9

DATA PENUNJANG TUGAS AKHIR

KondisiEksistingKapalPerintis200DWT

• Panjangseluruhkapal(LOA) = 44.30 m• Panjangantargaristegak(LPP) = 39.90 m• Lebar(B) = 09.00 m• Tinggi(H) = 03.60 m• Sarat(T) = 02.30 m• Cb = 0.58

KAPALKOSONG = 380.334 tonKG = 4.888 mKM = 4.745 mGM=KM‐ KG = ‐0.144 m

7/10/2014 10

KETERANGAN WEIGHT (ton)

LCG (m)

MOMENT (ton.m)

KG (m)

MOMENT (ton.m)

DISPLACEMENT KAPAL SAAT PERCOBAAN

560.477 20.098 11264.458 3.661 2,052.18

KOREKSI PENAMBAHAN BEBAN 2.1 10.5 22.05 6.652 13.97JUMLAH 562.577 20.062 11286.508 3.672 2066.146KOREKSI PENGURANGAN BEBAN 182.243 25.64 4672.781 1.135 206.936KAPAL KOSONG 380.334 17.389 6613.727 4.888 1859.21

1.UkuranUtama

2.DataIncliningTest

KondisiEksistingKapalPerintis200DWT

7/10/2014 11

3.GeneralArrangement

7/10/2014 12

DESAIN ULANG

7/10/2014 13

1.MenentukanRasioKapal

DWT B H L L/B B/H L/H

1 SABUK NUSANTARA 44 600 14.00 6.20 68.50 4.89 2.26 11.05

2 SABUK NUSANTARA 27 500 12.00 4.20 51.50 4.29 2.86 12.26

3 SABUK NUSANTARA 28 650 12.00 4.50 58.50 4.88 2.67 13.00

4 SABUK NUSANTARA 29 500 12.00 4.20 51.80 4.32 2.86 12.33

5 SABUK NUSANTARA 31 450 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

6 SABUK NUSANTARA 32 450 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

7 SABUK NUSANTARA 33 450 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

8 SABUK NUSANTARA 34 450 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

9 SABUK NUSANTARA 35 750 12.00 4.50 53.50 4.46 2.67 11.89

10 SABUK NUSANTARA 37 455 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

11 SABUK NUSANTARA 38 455 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

12 SABUK NUSANTARA 39 455 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

13 SABUK NUSANTARA 40 455 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

14 SABUK NUSANTARA 41 455 12.00 4.00 62.80 5.23 3.00 15.70

15 SABUK NUSANTARA 42 600 14.00 6.20 68.50 4.89 2.26 11.05

16 SABUK NUSANTARA 43 600 14.00 6.20 68.50 4.89 2.26 11.05

17 SABUK NUSANTARA 44 750 12.00 4.50 53.50 4.46 2.67 11.89

18 PAPUA BARU 600 12.00 6.00 63.00 5.25 2.00 10.5019 PAPUA SATU 464 7.60 5.30 44.67 5.88 1.43 8.4320 PAPUA DUA 464 7.60 5.30 44.67 5.88 1.43 8.4321 PAPUA TIGA 787 14.20 4.50 58.00 4.08 3.16 12.8922 PAPUA EMPAT 203 8.00 5.20 36.60 4.58 1.54 7.0423 PAPUA LIMA 530 12.50 4.50 51.00 4.08 2.78 11.33

Dimensi RasioNO Nama Kapal Dari table di samping dapat disimpulkan:

Rasio L/B untuk kapal perintis ada pada rentang 4.08 - 5.88

Rasio B/H untuk semua kapal ada pada rentang 1.43 - 3.16

Rasio L/H untuk semua kapal ada pada rentang 7.04 - 15.7

NO MODEL L B HRATIO

KeteranganL/B B/H L/H

1 EXISTING 44.30 9 3.6 4.9 2.5 12.3 Memenuhi

2 MODEL 1 44.30 9 4 4.9 2.3 11.1 Memenuhi

3 MODEL 2 44.30 9 4.5 4.9 2.0 9.8 Memenuhi

4 MODEL 3 44.30 10 3.6 4.4 2.8 12.3 Memenuhi

5 MODEL 4 44.30 10.5 3.6 4.2 2.9 12.3 Memenuhi

6 MODEL 5 44.30 10 4 4.4 2.5 11.1 Memenuhi

7 MODEL 6 44.30 10.5 4.5 4.2 2.3 9.8 Memenuhi

7/10/2014 14

2.MenentukanUkuranUtama

PenambahanTinggiKapal

PenambahanLebarKapal

PenambahanTinggi&Lebar Kapal

Model1.Lpp =41.496 mB =9.000 mH =4.000 mKG1 =KG0 +(1/4xpenambahantinggi)

=4.888+(1/4x0.4)=4.888+0.1=4.988m

4.1 Program :Maxsurf:1.Geometri (MaxsurfPro)2.Stabilitas (HydroMax)3.Hambatan (Hullspeed)

7/10/2014 15

3,6 m 4 m

9 m 9 m

3.Menghitungtitikberatsetiapmodelmodifikasi

4.PemodelanKapal

Maxsurf Pro‐ Input : Ukuran Utama‐ Out Put : Lines Plan

Hydromax‐ Input : Letak tangki‐tangki, Jenis dan jumlah Muatan,

VCG dan LCG Muatan, Lines Plan.‐ Output : Design 3D, analisa stabilitas berdasarkan IMO dalam

bentuk Table dan Kurva GZ.Hullspeed

‐ Input : Lines Plan, Daya Mesin, Metode‐ Out Put : Analisa tahanan dalam bentuk Table Dan Grafik

7/10/2014 16

Pemodelan1 (Geometri)

Pemodelan 2 (Stabilitas)

Pemodelan3(Tahanan)

7/10/2014 17

ANALISA

‐PerencanaanLoadCase

7/10/2014 18

1. Kondisi kapal dalam keadaan kosong tanpa consumable dan ballas(A1)

2. Kondisi stabilitas IMO

a. Pada saat kapal keadaan full load, kondisi tangki consumable dalam keadaan

penuh, dan tanpa pengisian tangki ballas (B1).

b. Pada saat kapal keadaan full load, kondisi tangki consumable dalam keadaan

50%, dan tanpa pengisian tangki ballas (B2).

c. Pada saat kapal keadaan full load, kondisi tangki consumable dalam keadaan


d. Pada saat kapal keadaan 50% load, kondisi tangki consumable dalam keadaan

penuh, dan tanpa pengisian tangki ballas (B4).

e. Pada saat kapal keadaan 50% load, kondisi tangki consumable dalam keadaan


f. Pada saat kapal keadaan 50% load, kondisi tangki consumable dalam keadaan


Keterangan :

- Full Load : Penumpang 100 % (114 orang) + 19 ABK

- Consumable : Tangki Bahan Bakar dan Tangki Air Tawar

1.Stabilitas

Inputdan OutputStabilitas

7/10/2014 19

(IMOInternationalCodeonIntactStability,2008)

7/10/2014 20

PemeriksaanStabilitasModel1

PemeriksaanTahananModel1(Hullspeed)

TahananTotal(Rt)Model1=33.97kN

No Kriteria IMO Unit Kondisi

A1 B1 B2 B3 B4 B5 B6

1 Area0to30 3.151 m.deg 0.301 3.024 0 0 3.081 0 3.081

2 Area0to40 5.157 m.deg 0.301 5.838 0 0 5.908 0 5.908

3 Area30to40 1.719 m.deg 0 2.814 1.116 3.438 2.828 1.094 2.828

4 MaxGZat30orGreater 0.2 m 0.001 0.348 ‐0.049 ‐0.222 0.346 ‐0.049 0.346

5 AngleofmaximumGZ 25 deg 22 49 21 21 21 21 49

Status FAIL FAIL FAIL FAIL FAIL FAIL FAIL

7/10/2014 21

7/10/2014 22

MenentukanUkuranUtamaModelSelanjutnya

Pemodelan

MenghitungTitikBerat(KG)SetiapModel

1.Geometry2.Stabilitas3.Hambatan

DESAIN ULANG

ANALISA

Analisa

Model2(Lpp=39.90m,B=9.0m,H=4.50m)

Model3(Lpp=39.90m,B=10m,H=3.60m)

Model4(Lpp=39.90m,B=10.50m,H=3.60m)

A1 B1 B2 B3 B4 B5 B61 Area0to30 3.151 m.deg 0 2.317 0 0 2.414 0 02 Area0to40 5.157 m.deg 0 4.638 0 0 4.776 0 03 Area30to40 1.719 m.deg 0.58 2.32 1.852 4.252 2.361 1.852 4.2684 MaxGZat30orGreater 0.2 m ‐0.056 0.335 ‐0.097 ‐0.275 0.337 ‐0.097 ‐0.2975 AngleofmaximumGZ 25 deg 21 59 21 21 59 21 21

Status FAIL FAIL FAIL FAIL PASS FAIL FAIL

No Kriteria IMO UnitKondisi

A1 B1 B2 B3 B4 B5 B61 Area0to30 3.151 m.deg 8.642 10.099 5.56 3.458 10.202 5.56 3.52 Area0to40 5.157 m.deg 12.923 17.286 8.728 4.362 17.402 8.728 4.3513 Area30to40 1.719 m.deg 4.281 7.186 3.168 0.904 7.218 3.168 0.8524 MaxGZat30orGreater 0.2 m 0.458 0.76 0.331 0.151 0.762 0.331 0.1495 AngleofmaximumGZ 25 deg 29 43 31 24 43 31 23

Status PASS PASS PASS FAIL PASS PASS PASS



Status PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS


7/10/2014 23

Stabilitas setiapmodelpadasemuakondisipembebanan(loadcase)

Analisa

Model5(Lpp=39.90m,B=10m,H=4.0m)

Model6(Lpp=39.90m,B=10.50m,H=4.50m)


Status PASS PASS PASS FAIL PASS PASS PASS



Status PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS PASS


7/10/2014 24

Stabilitas setiapmodelpadasemuakondisipembebanan(loadcase)

Analisa

Tahanan (Rt) Model2=33.91 kN

Tahanan (Rt) Model3=35.87 kN

7/10/2014 25

Tahanan setiapmodel (Hullspeed)

Analisa

Tahanan (Rt)Model4=36,43kN

Tahanan (Rt)Model5 =35,95 kN

7/10/2014 26


Analisa

Tahanan(Rt)Model6 =36,43kN

7/10/2014 27


Analisa

T = 0.44 x B / √GM

7/10/2014 28

Model Kapal

GM (m)

Periode Oleng(s)

Model 1 0.27 47.3

Model 2 0.34 42.3

Model 3 0.59 38

Model 4 0.84 31

Model 5 0.73 36

Model 6 0.63 32

Model 1 0.27 47.3 800 33.97 Fail

Model 2 0.34 42.3 800 33.91 Fail

Model 3 0.59 38 800 35.87 Fail

Model 4 0.84 31 800 36.43 Pass

Model 5 0.73 36 800 35.95 Fail

Model 6 0.63 32 800 36.52 Pass

Resistance (KN)

StabilitasModel KapalGM (m)

Periode (s)

Power (hp)

PeriodeOleng

Model IV Lpp = 39.90 m, B = 10.5 m, H = 3.60 m

RangkumanAnalisa

7/10/2014 29

H A S I L

Model IV Lpp = 39.90 m, B = 10.5 m, H = 3.60 m

7/10/2014 30

1.Lines Plan

Hasil

7/10/2014 31

2. General Arrangement

Kesimpulan

• Ukuran Utama Optimum yang didapat dari pengerjaan Tugas Akhir ini adalah model

kapal IV dengan LOA= 44.30 m, LPP= 39.90 m, B= 10.5 m dan H=3.6 m.

• Model kapal IV pada kecepatan 11 knot menghasilkan tahanan sebesar 36.43 kN,memiliki periode oleng sebesar 31 detik dan memenuhi kriteria stabilitas (IMOInternational Code on Intact Stability, 2008 ).

• Model kapal IV dipilih sebagai model kapal terbaik karena memenuhi kriteria stabilitas

(IMO International Code on Intact Stability, 2008 ) dan memiliki periode oleng lebih baik

dari kapal eksisting.

7/10/2014 32

TERIMAKASIH

7/10/2014 33

7/10/2014 34

7/10/2014 35

RangkumanPerhitunganTitikBerat

7/10/2014 35

TitikBeratModel2Lwl : 41.496 mB : 9 mH : 4.5 mKG2 : KG0 +(1/4xpenambahantinggi)

: 4.888 + (1/4 x 0.9)4.888 + (0.225)

KG2 5.113 m

TitikBeratModel3Lwl : 41.496 mB : 10 mH : 3.6 m

KG0 : KG3Vol.3 Vol.0

4.888 :KG3

886.437 779.793

KG3 : 4.299 m

TitikBeratModel4Lwl : 41.496 mB : 10.5 mH : 3.6 m


4.888 :KG3

909.7583 779.793

KG4 : 4.189 m

TitikBeratModel5Lwl : 41.496 mB : 10 mH : 4 m


4.888 :KG5

962.707 779.793

KG5 : 3.96 m

TitikBeratModel6Lwl : 41.496 mB : 10.5 mH : 3.6 m


4.888 :KG5

1010.843 779.793

KG6 : 3.771 m

TitikBeratModel1Lwl : 41.496 mB : 9 mH : 4.0 mKG2 : KG0 +(1/4xpenambahan tinggi)

: 4.888 + (1/4 x 0.4)4.888 + (0.1)

KG2 4.89 m

DESAIN ULANG KAPAL PERINTIS 200 DWT UNTUK...

Documents

Transcript of DESAIN ULANG KAPAL PERINTIS 200 DWT UNTUK...