LAPORAN KEMAJUAN PENELITIAN UNGGULAN ITS DANA ITS …
Transcript of LAPORAN KEMAJUAN PENELITIAN UNGGULAN ITS DANA ITS …
i
LAPORAN KEMAJUAN
PENELITIAN UNGGULAN ITS
DANA ITS 2020
Pengembangan Sistem Suspensi dan Stabilitas untuk Platform Mobil
Autonomus ITS
Tim Peneliti :
Ketua: Dr. Ir. Agus Sigit Pramono, DEA (Teknik Mesin/FT-IRS)
Anggota 1: Dr.Eng. Yohanes, ST, M.Sc (Teknik Mesin/FT-IRS)
Anggota 2: Ir. Julendra Bambang Ariatedja, MT (Teknik Mesin/FT-IRS)
DIREKTORAT RISET DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2020
Sesuai Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian No: 798/PKS/ITS/2020
i
Daftar Isi
Daftar Isi .......................................................................................................................................................... i
Daftar Tabel .................................................................................................................................................... ii
Daftar Gambar ............................................................................................................................................... iii
Daftar Lampiran ............................................................................................................................................. iv
BAB I RINGKASAN ..................................................................................................................................... 1
BAB II HASIL PENELITIAN ........................................................................................................................ 3
BAB III STATUS LUARAN ........................................................................................................................ 17
BAB IV PERAN MITRA (UntukPenelitian Kerjasama Antar Perguruan Tinggi) ...................................... 19
BAB V KENDALA PELAKSANAAN PENELITIAN ............................................................................... 20
BAB VI RENCANA TAHAPAN SELANJUTNYA ................................................................................... 21
BAB VII DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 22
BAB VIII LAMPIRAN ................................................................................................................................. 23
LAMPIRAN 1 Tabel Daftar Luaran ............................................................................................................. 23
ii
Daftar Tabel
Tabel 2.1 Spesifikasi Kendaraan Referensi 3
Tabel 2.2 Variasi Rancangan Layout Mobil Autonomus ITS 4
Daftar Grafik
Grafik 2.1 Analisa Kecepatan Skid pada Massa Penumpang Sebagian 3
Grafik 2.2 Analisa Kecepatan Skid pada Massa Penumpang Penuh 8
Grafik 2.3 Analisa Kecepatan Guling pada Massa Penumpang Sebagian 8
Grafik 2.4 Analisa Kecepatan Guling pada Massa Penumpang Penuh 8
iii
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Spesifikasi basic desain Kendaraan Autonomus ITS 3
Gambar 2.2 layout kendaraan 5
Gambar 2.3. Hasil simulasi total deformation static structural pembebanan vertical 8
Gambar 2.4. Komponen yang mengalami total deformation maksimum 8
Gambar 2.5. Hasil simulasi von misses stress static structural pembebanan vertikal 9
Gambar 2.6. Komponen yang mengalami (a) tegangan minimum dan (b) maksimum 9
Gambar 2.7. Safety factor hasil pengujian von misses stress disbanding stress material steel
AISI 1020. 10
Gambar 2.8. Hasil simulasi total deformation torsional depan 11
Gambar 2.9. Komponen yang mengalami total deformation maksimum 11
Gambar 2.10. Hasil simulasi torsional depan 12
Gambar 2.11. Hasil simulasi total deformation torsional belakang 13
Gambar 2.12. Komponen yang mengalami total deformation maksimum 14
Gambar 2.13. Hasil simulasi von misses stress torsional belakang 15
iv
Daftar Lampiran
Lampiran 1 Tabel Daftar Luaran 22
1
BAB I RINGKASAN
1.1 Ringkasan
Untuk memanjakan pengemudi, teknologi moda transportasi mobil bermuara pada pengembangan
Autonomus Vehicle. Dimana untuk menjalankan kendaraan dari suatu tempat ke tempat lain hanya dilakukan
dengan memberikan inputan program kedalam system yang berbasis kendaraan listrik. Penelitian ini
dimaksudkan untuk mendapatkan rancangan sistem suspensi, sistem stabilitas kendaraan listrik empat
penumpang yang berbasis pada mobil Club Car yang aman dan nyaman. Penelitian ini sendiri akan dilakukan
dengan menggunakan metode simulasi dengan bantuan perangkat lunak software Ansys, yang dapat menguji
kenyamanan dan stabilitas suatu kendaraan. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah sistem suspensi
dan sistem stabilitas kendaraan listrik yang nyaman, handal dan kuat untuk mendukung kendaraan
autonomus ITS
1.2 Latar Belakang
Mobil merupakan saranah transportasi darat yang banyak digunakan di Indonesia. Tidak hanya untuk
kenyamanan dan keamanan, mobil juga digunakan untuk memenuhi gaya hidup masyarakat saat ini.
Berdasarkan data gabungan industri kendaraan bermotor Indonesia (Gaikindo) dan PT Astra International
Tbk., sepanjang Januari 2019 sampai dengan November 2019 mencapai 940.362 unit. [1] sempat mengalami
penurunan bila dibandingkan pada tahun 2018 yang mencapai 1.043.161 unit [2]. Namun jika kita lihat dalam
jangkah Panjang, data penjualan mobil semakin tahun mengalami peningkatan. Dengan semakin
meningkatnya penjualan mobil di Indonesia mengakibatkan banyaknya perusahaan mobil bersaing untuk
memberikan produk terbaiknya. Mulai dari desain yang unik, konsumsi bahan bakar yang irit, kenyamanan
dan fitur-fitur lain dalam memanjakan penumpang atau pengemudi.
Lonjakan jumlah penjualan mobil yang tidak diimbangi dengan pertambahan ruas jalan telah
mengakibatkan kemacetan di berbagai kota metropolitan. Berdasarkan data yang dihimpun dari Kompas
online Jakarta menduduki kota termacet di Dunia di urutan ke 25 pada tahun 2018 [3] . Selain kerugian
terbuangnya waktu kemacetan juga mengalami kerugian lainnya diantaranya, bertambahnya jumlah BBM
yang digunakan, menaikkan stress dan meningkatkan factor capek di jalan. Menanggapi hal tersebut
perkembangan transportasi bergeser pada autonomus vehicle.
Autonomus vehicle merupakan solusi yang cukup menarik bagi masyarakat. Untuk mencapai suatu
tempat yang dikehendaki pengemudi tidak perlu mengemudikan kendaraan dengan memegangi steering
wheel,menginjak pedal kopling atau memunda tuas transmisi, namun pengemudi hanya tinggal memprogram
ke mana tujuan yang dikehendaki kemudian data tersebut diambil alih oleh artificial intelligence untuk
ditransfer ke motor, system rem, system steering kapan sebuah kendaraan harus akselerasi, kapan kendaraan
harus berhenti serta kapan kendaraan harus berbelok.
Fokus riset ini akan mengarah pada pengembangan terhadap sistem suspensi dan system stabilitas
kendaraan dengan latar belakang sebagai berikut.
a. Pengembangan system suspensi
Suspensi merupakan bagian kendaraan yang menghubungkan roda dengan frame kendaraan yang
desainnya ditujukan untuk peningkatan kenyamanan, kestabilan dan kemampuan mengangkut
penumpang maupun barang. Kenyamanan didapat bila suspense tidak terlalu kaku, namun hal ini
mengurangi kemampuan mengangkut penumpang dan barang serta kestabilan saat melintas kontur
permukaan jalan bergelombang, pengereman maupun saat kendaraan berbelok. Desain suspense harus
memenuhi ketiga aspek diatas sesuai dengan penggunaan dan jenis kendaraan.
2
Suspensi terdiri dari dua komponen shock absorber yang bertugas mengatur peredaman dan pegas yang
bertugas sebagai penahan beban. Desain shock absorber sendiri meliputi penentuan karakteristik nilai
damping saat kompresi dan rebound. Jika damping kompresi terlalu rendah, kendaraan akan kehilangan
kontak dengan jalan sehingga susah untuk dikendalikan. Namun demikian bilan damping terlalu tinggi,
ketidakrataan kondisi jalan akan ditransmisikan langsung ke pengendara sehingga mengurangi
kenyamanan. Rebound merupakan aksi shock absorber untuk mengembalikan ke kondisi awal setelah
mengalami kopresi. Komponen lain berupa pegas berfungsi untuk menahan beban static untuk menjaga
defleksi berada dalam range nilai yang ditentukan. Nilai kekakuan tinggi akan memberikan defleksi yang
kecil namun demikian osilasi semakin sering terjadi, sebaiknya untuk kekakuan renda. Desain suspense
yang baik harus dapat menyelaraskan nilai damping shock absorber dan kekakuan pegas disesuaikan
dengan penggunaan kendaraan dan karakteristik jalan yang akan dilalui.
b. Stabilitas kendaraan
Stabilitas suatu kendaraan dimaksudkan untuk mengendalikan arah gerak kendaraan. Stabilitas
kendaraan dikatakan ideal untuk suatu kendaraan jika mempunyai sifat-sifat:
o Dapat digunakan sebagai pengendali arah kendaraan untuk segala kondisi, segala jenis belokan dan
segala kecepatan.
o Dapat menjamin serta menjaga stabilitas arah kendaraan pada segala jenis Gerakan belok dan pada
segala kecepatan
o Tidak membutuhkan tenaga yang besar dari pengemudi untuk menggerakkan roda kemudi dalam
mengendalikan arah gerak kendaraan.
o Tidak membahayakan pengemudi jika terjadi kecelakaan pada kendaraan
3
Ringkasan penelitian berisi latar belakang penelitian,tujuan dan tahapan metode
penelitian, luaran yang ditargetkan, kata kunci
BAB II HASIL PENELITIAN
Hasil penelitian berisi kemajuan pelaksanaan penelitian, data yang diperoleh, dan analisis yang
telah dilakukan
2.1 Data dan Spesifikasi Kendaraan
Dibawah ini disajikan data dan spesifikasi kendaraan dari Autonomus ITS seperti yang
ditunjukkan pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Spesifikasi basic desain Kendaraan Autonomus ITS
Sementara data-data lain berat kendaraan, torsi maksimum, daya maksimum diameter roda mengacu pada
data dari mobil Golf Yamaha 4 seater sebagaimana yang ditunjukkan pada tabel 2.1 dibawah ini
Tabel 2.1 Spesifikasi Kendaraan Referensi
Spesifikasi Kendaraan Referensi
Weight 363 kg
Torsi maksimum 19.1 kg.m
Daya maksimum 5 kw
Diameter roda 500 mm
nb 2500 rpm
nu 3000 rpm
Berat keseluruhan 4934.43 N
Berat 1 penumpang 70 kg
Sudut 0 degree
fo 0.37
4
Gravity 9.81 m/2
fRR 0.015 ban dan aspal
If (final drive ratio) 5
Setelah didapatkan rancangan spesifikasi kendaraan, maka selanjutnya menentukan variasi layout
kendaraan. Adapun variasi layout kendaraan yang akan dianalisis adalah sebagai berikut
Tabel 2.2 Variasi Rancangan Layout Mobil Autonomus ITS
Variasi Layout Posisi CG ICE Posisi CG BEV
a (m) b (m) h (m) a (m) b (m) h (m)
CG1 (Full) 1.0851 1.4399 0.59 1.579 0.521 0.59
CG2 (Half) 1.0851 1.4399 0.59 1.808 0.717 0.59
Keterangan:
a = Jarak dari titik berat (CG) ke sumbu roda depan
b = Jarak dari titik berat (CG) ke sumbu roda belakang
h = Jarak dari titik berat (CG) ke permukaan tanah
Untuk rancangan layout yan lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini, pada gambar 2.2 terdapat
tiga bagian dimana pada bagian layout 1 kendaraan berbentuk rolling chassis (minus baterai dan controller)
yang terdiri dari bagian frame chassis dan ditambahkan dengan vehicle dynamics, sehingga menjadi satu
kesatuan rolling chassis seperti yang ditunjukkan pada gambar di sebelah kanan. Sementara layout 2 terdiri
dari layout 1 ditambahkan dengan baterai dan controller, dimaha hasil akhir dari rolling chassis pada layout
1 sudah dapat berjalan sebagaimana mestinya yang ditunjukkan pada bagian kanan. Sementara pada layout
3 terdiri dari rolling chassis yang ditambahkan dengan body kendaraan, dimana hasil akhir dari lauyot ini
sudah berbentuk mobil sebagaimana mestinya yang dapat dilihat pada bagian kanan.
Layout 1
5
Layout 2
Layout 3
Gambar 2.2 layout kendaraan
2.2. Analisis Stabilitas Kendaraan
2.2.1. Kecepatan Skid Pada Jalan Kering
Pada perhitungan kali ini, data yang dipakai sebagai dasar dalam perhitungan adalah pada tabel 3.1 dengan
kondisi berjalan dengan kecepatan yang divariasikan dengan sudut belok (δf) sebesar 5, 10, 15, 20, 25 dan
30o. Dalam perhitungan ini, posisi titik berat (Center of Gravity) mengacu pada tabel 3.2.
Grafik 2.1 Analisa Kecepatan Skid pada Massa Penumpang Sebagian
0
10
20
30
40
50
60
5 10 15 20 25 30
km
/jam
deg
Kecepatan Skid vs. 𝛿𝑓 pada Jalan kering
V front
V rear
6
Grafik 2.2 Analisa Kecepatan Skid pada Massa Penumpang Penuh
2.2.1. Kecepatan Guling Pada Jalan Kering
Pada perhitungan kali ini, data yang dipakai sebagai dasar dalam perhitungan hampir sama dengan data untuk
menghitung kecepatan skid pada jalan kering adalah pada tabel 3.1 dengan kondisi berjalan dengan
kecepatan yang divariasikan dengan sudut belok (δf) sebesar 5, 10, 15, 20, 25 dan 30o. Dalam perhitungan
ini, posisi titik berat (Center of Gravity) mengacu pada tabel 3.2.
Grafik 2.3 Analisa Kecepatan Guling pada Massa Penumpang Sebagian
Grafik 2.4 Analisa Kecepatan Guling pada Massa Penumpang Penuh
0.00000
10.00000
20.00000
30.00000
40.00000
50.00000
60.00000
5 10 15 20 25 30
km
/jam
deg
Kecepatan Skid vs. 𝛿𝑓 pada Jalan kering
V front
V rear
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5 10 15 20 25 30
km
/jam
deg
Kecepatan Guling vs. 𝛿𝑓 pada Jalan kering
V front
V rear
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5 10 15 20 25 30
km
/jam
deg
Kecepatan Guling vs. 𝛿𝑓 pada Jalan kering
V front
V rear
7
2.3 Hasil dan Pembahasan Simulasi Chasis
Pengujian ini menggunakan metode elemen hingga untuk mendapatkan nilai deformasi dan
tegangan pada chassis mobil platform BEV. Simulasi yang dilakukan menjadi dua jenis, yaitu static
structural pembebanan vertikal dan torsional. Simulasi static structural pembebanan vertical
dilakukan dengan memberikan beban yang dibagi menjadi 3 bagian pembebanan, yaitu bagian
depan, tengah, dan belakang data constraint pengujian static structural pembebanan vertikal
tersebut. Sedangkan untuk simulasi torsional dibagi menjadi 2 pengujian yaitu torsional depan, dan
belakang. Pada pengujian torsional ini gaya yang digunakan menggunakan 1G (1 x gravitasi bumi).
2 pengujian tersebut menggunakan data constraint pengujian, penempatan titik fixed support,
penempatan gaya yang berbeda beda yang dijelaskan pada metodologi pengujian.
Melalui proses simulasi static structural pembebanan didapatkan besar dari deformasi
maksimum, minimum, dan nilai tegangan geser. Kemudian dilanjutkan dengan proses simulasi
torsional yang mendapatkan nilai deformasi maksimum, minimum, dan nilai torsional stiffness
setelah di hitung. Hasil simulasi digunakan untuk mengetahui nilai dari deformasi maksimum dan
tegangan maksimum yang terjadi pada mobil.
2.3.1 Analisis Hasil simulasi Static Structural Pembebanan vertikal
Hasil simulasi Static Structural pembebanan vertikal dibagi menjadi dua, yaitu: total
deformation, dan Von misses Stress.
1. Total Deformation
Hasil simulasi ini adalah besar dari nilai deformasi yang terjadi pada chassis mobil platform
BEV. Besar nilai scalar deformasi yang terjadi diilustrasikan dengan menggunakan warna. Berikut
hasil simulasi static structural pembebanan vertikal pada mobil platform BEV.
8
Gambar 2.3. Hasil simulasi total deformation static structural
pembebanan vertical
Gambar 2.4. Komponen yang mengalami total deformation maksimum
Dapat Dilihat pada gambar 2.3 hasil simulasi total deformation dari mobil platfrom BEV. gambar
tersebut merupakan ilustrasi besar dari nilai total deformation yang terjadi. Terlihat bahwa
mayoritas besar deformasi yang terjadi di sasis berwarna hijau kebiruan yang memiliki nilai
0,055254 mm - 0,22101 mm. Selain itu, terdapat sebagian elemen berwarna biru tua yang memiliki
nilai dibawah 0,055254 mm, elemen berwarna berwarna kuning-merah yang memiliki nilai 0,22101
mm - 0,49728 mm. Pada simulasi ini dapat terlihat pada gambar 2.4 komponen dari bagian sasis
depan yang mengalami total deformation maksimum yang ditunjukan dengan elemen berwarna
merah.
Komponen yang mengalami
deformasi maksimum
9
2. Von Misses Stress (Tegangan)
Hasil simulasi ini adalah besar dari nilai tegangan yang terjadi pada chassis mobil platform
BEV. Besar nilai scalar tegangan yang terjadi diilustrasikan dengan menggunakan warna. Berikut
hasil simulasi static structural pembebanan vertikal pada mobil platform BEV.
Gambar 2.5. Hasil simulasi von misses stress static structural
pembebanan vertikal
(a) (b)
Gambar 2.6. Komponen yang mengalami (a) tegangan minimum
dan (b) maksimum
Komponen yang mengalami
tegangan min
Komponen yang mengalami
tegangan max
Max
Min
10
Gambar 2.7. Safety factor hasil pengujian von misses stress disbanding stress material steel AISI
1020.
Dapat Dilihat pada gambar 2.5 hasil simulasi von misses stress static structural pembebanan
vertical dari mobil platfrom BEV. gambar tersebut merupakan ilustrasi besar dari nilai von misses
stress yang terjadi. Terlihat bahwa mayoritas besar tegangan yang terjadi di sasis berwarna biru
yang memiliki nilai 10,743 MPa – 32,228 MPa. Pada simulasi ini dapat terlihat pada gambar 2.6
(a) bahwa komponen mengalami tegangan minimum dengan nilai tegangan 7,1385e-5 MPa,
sementara gambar 68 (b) menunjukan bahwa komponen mengalami tegangan maksimum yang
ditunjukan warna merah dengan nilai tegangan 96,683 MPa. Dari hasil tegangan maksimum
dibandingkan dengan nilai tegangan (yield strength) dari material AISI 1020 dengan yield strength
=350 MPa untuk mengetahui nilai Safety Factor (factor keamanan) dari hasil simulasi ini. Dari
gambar 2.7 terlihat setelah dibandingkan didapatkan bahwa nilai Safety Factor yang didapatkan
adalah 3,6201 yang artinya sasis ini aman untuk digunakan. Batas aman minimum dari pengujian
sasis dilihat jika safety factor diatas 1 (SF>1).
2.3.2 Analisis Hasil simulasi Torsional Depan
Hasil simulasi torsional depan dibagi menjadi dua, yaitu: total deformation, dan Torsional
stiffness.
1. Total Deformation
Hasil simulasi ini adalah besar dari nilai deformasi yang terjadi pada chassis mobil platform
BEV. Besar nilai scalar deformasi yang terjadi diilustrasikan dengan menggunakan warna. Berikut
hasil simulasi torsional depan pada mobil platform BEV.
11
Gambar 2.8. Hasil simulasi total deformation torsional depan
Gambar 2.9. Komponen yang mengalami total deformation maksimum
Dapat Dilihat pada gambar 2.8 hasil simulasi total deformation dari mobil platfrom BEV. gambar
tersebut merupakan ilustrasi dari nilai total deformation yang terjadi. Terlihat bahwa deformasi
yang terjadi di sasis dengan warna hijau yang memiliki nilai 4,3196 mm – 6,4795 mm, sementara
warna kuning memiliki nilai 6,4795 mm – 8,6393 mm. Selain itu, terdapat elemen berwarna biru
tua yang memiliki nilai dibawah 1,0799 mm, elemen berwarna biru muda yang memiliki nilai
1,0799 mm - 4,3196 mm. Pada simulasi ini dapat terlihat pada gambar 2.9 bahwa terdapat
Komponen yang mengalami
deformasi maksimum Komponen yang mengalami
deformasi maksimum
12
komponen yang mengalami total deformation maksimum yang ditunjukan dengan elemen berwarna
merah dengan nilai 9,7192 mm.
2. Torsional Stiffness (kekakuan torsional)
Hasil dari simulasi total deformasi ini dapat digunakan untuk menghitung nilai torsional
stiffness dengan menggunakan persamaan yang ada pada mobil platform BEV.
Gambar 2.10. Hasil simulasi torsional depan
Dapat Dilihat pada gambar 2.10 hasil simulasi torsional depan dari mobil platfrom BEV. gambar
tersebut menunjukan data yang dibutuhkan untuk menghitung nilai torsional stiffness, diantaranya
sudut puntir, jarak perpindahan mounting suspensi (x) dengan nilai 76,07 mm , jarak mounting
suspensi ke tengah sasis (L) dengan nilai 409,65 mm, sementara besar gaya total yang diberikan (F)
adalah sebesar 8.436,6 N . Maka dapat dilakukan perhitungan Torsional Stiffness sebagai berikut.
• Torque (Nm)
𝑇 = 𝐹 𝑥 𝐿
𝑇 = 8.436,6 𝑁 𝑥 0,409 𝑚
𝑇 = 3.450,5694 𝑁𝑚
• Angular Deflection (deg)
ϴ = tan−1 (x ÷ L)
ϴ = tan−1 (76,07 ÷ 409,65)
ϴ = tan−1 (0,1856951055779324)
13
ϴ = 10,52 deg = 0,183608716 rad
• Chassis Frame Torsional Stiffness (Nm/rad)
𝐾𝑡𝑜𝑟 = 𝑇 ÷ ϴ
𝐾𝑡𝑜𝑟 =3.450,5694 𝑁𝑚
0,183608716 rad
𝐾𝑡𝑜𝑟 = 19.169,83 𝑁𝑚/𝑟𝑎𝑑
• Chassis Frame Linear Stiffness (Nm/deg) = Kch = Ktor / L2
𝐾𝑐ℎ =𝐾𝑡𝑜𝑟
2𝐿
𝐾𝑐ℎ = 23.435 𝑁𝑚/𝑟𝑎𝑑
Maka nilai torsional stiffness saat titik gaya berlawan di tempatkan pada mounting suspensi depan
dari sasis platform BEV ini adalah 19.169,83 𝑁𝑚/𝑟𝑎𝑑 sementara nilai linear stiffness adalah
23.435 𝑁𝑚/𝑟𝑎𝑑.
2.3.3 Analisis Hasil simulasi Torsional Belakang
Hasil simulasi torsional belakang dibagi menjadi dua, yaitu: total deformation, dan Von
misses Stress.
1. Total Deformation
Hasil simulasi ini adalah besar dari nilai deformasi yang terjadi pada chassis mobil platform
BEV. Besar nilai scalar deformasi yang terjadi diilustrasikan dengan menggunakan warna. Berikut
hasil simulasi torsional belakang pada mobil platform BEV.
Gambar 2.11. Hasil simulasi total deformation torsional belakang
14
Gambar 2.12. Komponen yang mengalami total deformation maksimum
Dapat Dilihat pada gambar 2.11 hasil simulasi total deformation dari mobil platfrom BEV. gambar
tersebut merupakan ilustrasi besar dari nilai total deformation yang terjadi. Terlihat bahwa
deformasi yang terjadi di sasis dengan warna hijau yang memiliki nilai 4,2298 mm – 6,3448 mm,
sementara warna kuning memiliki nilai 6,3448 mm – 8,4597 mm. Selain itu, terdapat elemen
berwarna biru tua yang memiliki nilai dibawah 1,0575 mm, elemen berwarna biru muda yang
memiliki nilai 1,0575 mm - 4,2298 mm. Pada simulasi ini dapat terlihat pada gambar 2.12 bahwa
terdapat komponen yang mengalami total deformation maksimum yang ditunjukan dengan elemen
berwarna merah dengan nilai 9,5172 mm.
2. Torsional Stiffness (kekakuan torsional)
Hasil dari simulasi total deformasi ini dapat digunakan untuk menghitung nilai torsional
stiffness dengan menggunakan persamaan yang ada pada mobil platform BEV.
Komponen yang mengalami
deformasi maksimum
Komponen yang mengalami
deformasi maksimum
15
Gambar 2.13. Hasil simulasi von misses stress torsional belakang
Dapat Dilihat pada gambar 2.13 hasil simulasi torsional depan dari mobil platfrom BEV. gambar
tersebut menunjukan data yang dibutuhkan untuk menghitung nilai torsional stiffness, diantaranya
sudut puntir, jarak perpindahan mounting suspensi (x) dengan nilai 61,03 mm , jarak mounting
suspensi ke tengah sasis (L) dengan nilai 465,09 mm, sementara besar gaya total yang diberikan (F)
adalah sebesar 8.436,6 N . Maka dapat dilakukan perhitungan Torsional Stiffness sebagai berikut.
• Torque (Nm)
𝑇 = 𝐹 𝑥 𝐿
𝑇 = 8.436,6 𝑁 𝑥 0,465 𝑚
𝑇 = 3.923,019 𝑁𝑚
• Angular Deflection (deg)
ϴ = tan−1 (x ÷ L)
ϴ = tan−1 (61,03 ÷ 465,09)
ϴ = tan−1 (0,1312)
ϴ = 7,48 deg = 0,1305 rad
• Chassis Frame Torsional Stiffness (Nm/rad)
16
𝐾𝑡𝑜𝑟 = 𝑇 ÷ ϴ
𝐾𝑡𝑜𝑟 =3.923,019 𝑁𝑚
0,1305506 rad
𝐾𝑡𝑜𝑟 = 30.049,796 𝑁𝑚/𝑟𝑎𝑑
• Chassis Frame Linear Stiffness (Nm/deg) = Kch = Ktor / L2
𝐾𝑐ℎ =𝐾𝑡𝑜𝑟
2𝐿
𝐾𝑐ℎ = 32.311,609 𝑁𝑚/𝑟𝑎𝑑
Maka nilai torsional stiffness saat titik gaya berlawan di tempatkan pada mounting suspensi
belakang dari sasis platform BEV ini adalah 19.169,83 𝑁𝑚/𝑟𝑎𝑑 sementara nilai linear stiffness
adalah 23.435 𝑁𝑚/𝑟𝑎𝑑.
17
BAB III STATUS LUARAN
Luaran pada penelitian ini adalah terciptanya prototype rolling chassis yang saat ini tengah dilakukan di
bengkel Top Seven
Gambar 3.1 Setup Prototype Frame Chassis
18
Gambar 3.2 Frame Chassis Hampir Selesai
19
BAB IV PERAN MITRA
Pada penelitian ini tidak ada mitra industry, namun proses pembuatan prototyping rolling chassis di lakukan
di Bengkel Top Seven.
20
BAB V KENDALA PELAKSANAAN PENELITIAN
Secara keseluruhan tidak ada kendala yang berarti dalam penelitian ini, adapun sedikit kendala adalah
pandemic covid 19 yang mengharuskan kampus menerapkan WFH dimana aktivitas Dosen, Mahasiswa dan
Tendik di kampus terbatas.
21
BAB VI RENCANA TAHAPAN SELANJUTNYA
Setelah melakukan simulasi baik dari kestabilan kendaraan autonomus maupun analisa kekuatan frame
chassis, pada tahapan ini tengah dilakukan prototyping pembuatan rolling chassis yang tengah di lakukan
di bengkel. Seperti yang digambarkan pada foto 3.1 dan foto 3.2 diatas
22
BAB VII DAFTAR PUSTAKA
[1]. https://www.100kpj.com/mobil/4686-penjualan-mobil-sepanjang-2019-turun-berikut-
daftar-20-merek-terlaris
[2]. https://www.gaikindo.or.id/gaikindo-penjualan-mobil-januari-sampai-november-
2019-dekati-1-juta-unit/
[3]. https://properti.kompas.com/read/2018/02/25/182046621/ini-10-kota-termacet-di-
indonesia?page=all
[4]. https://www.clubcar.com/
[5]. I Nyoman Sutantra. 2010. Teknologi Otomotif, Guna Widya
[6]. Agus Sigit P, I Nyoman Sutantra, I Made Londen Batan. 2012. Laporan penelitian
Rancang Bangun Kendaraan Multiguna. Kemenristek
[7]. Brown, J., Robertson, J., and Serpents, S., “Motor Vehicle Structures: Concepts and
Fundamentals”, Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-5134-2, pp.1063, Oxford,
2002.
[8]. Teo Han Fui et al, 2007. “Statics And Dynamics Structural Analysis Of A 4.5 Ton
Truck Chassis” Faculty of Mechanical Engineering, Universiti Teknologi Malaysia,
Malaysia,.
[9]. William J. Sidelko, An Objective Approach to Highway Truck Frame Design, SAE
Technical Paper 660162, 1976.
23
BAB VIII LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 Tabel Daftar Luaran
Program : Proposal Penelitian Unggulan Terapan Dana ITS Tahun
2020
Nama Ketua Tim : Dr. Ir. Agus Sigit Pramono, DEA
Judul : Pengembangan Sistem Suspensi dan Stabilitas untuk
Platform Mobil Autonomus ITS
1.Artikel Jurnal
No Judul Artikel Nama Jurnal Status Kemajuan*)
*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review, accepted, published
2. Artikel Konferensi
No Judul Artikel Nama Konferensi (Nama
Penyelenggara, Tempat,
Tanggal)
Status Kemajuan*)
*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review, accepted, presented
3. Paten
No Judul Usulan Paten Status Kemajuan
*) Status kemajuan: Persiapan, submitted, under review
4. Buku
No Judul Buku (Rencana) Penerbit Status Kemajuan*)
*) Status kemajuan: Persiapan, under review, published
5. Hasil Lain
No Nama Output Detail Output Status Kemajuan*)
1 Prototype rolling chassis Rolling chassis
Kendaraan Autonomus
Masih tahap pengerjaan
*) Status kemajuan: cantumkan status kemajuan sesuai kondisi saat ini
6. Disertasi/Tesis/Tugas Akhir/PKM yang dihasilkan
24
No Nama Mahasiswa NRP Judul Status*)
*) Status kemajuan: cantumkan lulus dan tahun kelulusan atau in progress