e

LAPORAN RESMI PRAKTIKUMAKUSTIK DAN GETARAN – P3GETARAN TEREDAM

Disusun oleh :

Gilang Eka Saputra (2411 100 020)Gigis Kintan M (2411 100 036)Almas Fachrullah (2411 100 076)Elfayasa Prikafais (2411 100 083)Damas Panji H

(2411 100 098)Hana Septiyani Putri (2411 100 109)Harish Adiyat (2411 100 112)Rehan Rachmanda (2411 100 123)

Asisten :Syamsul Hadi

(2410 100 105)

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKAJURUSAN TEKNIK FISIKAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

i

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2013

ii

LAPORAN RESMI PRAKTIKUMAKUSTIK DAN GETARAN – P3GETARAN TEREDAM

Disusun oleh :

Gilang Eka Saputra (2411 100 020)Gigis Kintan M (2411 100 036)Almas Fachrullah (2411 100 076)Elfayasa Prikafais (2411 100 083)Damas Panji H

(2411 100 098)Hana Septiyani Putri (2411 100 109)Harish Adiyat (2411 100 112)Rehan Rachmanda (2411 100 123)

Asisten :Syamsul Hadi

(2410 100 105)

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKAJURUSAN TEKNIK FISIKAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

i

SURABAYA2013

ABSTRAK

Percobaan ini bertujuan menentukan konstanta redaman pada suatu sistem pegas, serta menentukan jenis peredaman pada suatu sistem pegas. Data yang digunakan adalah data yang diambil dari DAQ (data acquisition) pada komputer. Data diambil dari percobaan yang menggunakan pegas 1 dengan 1 damper, pegas 1 dengan 2 damper, dan pegas 2 dengan 2 damper. Data yang didapat diolah menggunakan software matlab. Hasil percobaan dianalisa dan dapat diketahui bahwa pegas 1 dengan 1 damper, pegas 1 dengan 2 damper, dan pegas 2 dengan 2 damper adalah jenis redaman under damped. Serta nilai c, yaitu 3,1694; 4,8297; dan 4,7995..

Kata kunci: DAQ, redaman, pegas, damper.

ii

ABSTRACT

This experiment aims to determine the damping constant of a spring system, as well as determine the kind of curbs on a spring system. Data the data used are drawn from the DAQ (data acquisition) on the computer. Data taken from the experiment that uses Spring 1 with 1 damper, damper spring 1 with 2, and 2-2 with spring damper. The Data obtained were processed using matlab software. Results of experiment analyzed and can be known that spring 1 with 1 damper, damper spring 1 with 2, and 2-2 with spring damper is a type of damping under damped. Where as value of c are 3,1694; 4,8297; and 4,7995.

Keywords: DAQ, damping, spring, damper

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan laporan resmi ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya.

Juga dengan segenap rasa syukur, kami bisa menyelesaikan laporan resmi tentang praktikum getaran teredam ini yang kami ajukan sebagai tugas untuk melaksanakan kewajiban sebagai mahasiswa.

Harapan kami atas laporan resmi ini semoga bisa memberikan manfaat bagi kami khususnya sebagai praktikan sekaligus penyusun dan bagi pembaca pada umumnya. Ucapan terima kasih kami haturkan kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam terselesaikanya makalah ini baik oleh dosen akustik dan getaran maupun asisten-asisten laboratorium rekayasa akustik dan fisika bangunan.

Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan laporan ini.

Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

Surabaya, 1 Mei 2013

iv

Penyusun

v

DAFTAR ISI

Halaman Judul......................................................................iAbstrak................................................................................iiAbstract..............................................................................iiiKata Pengantar....................................................................ivDaftar Isi..............................................................................vDaftar Gambar....................................................................viDaftar Tabel.......................................................................viiBAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang...........................................................11.2 Permasalahan..............................................................11.3 Tujuan Pratikum.........................................................11.4 Sistematika Laporan...................................................2

BAB II DASAR TEORI2.1 Getaran Harmonik......................................................3

BAB III METODOLOGI PRATIKUM3.1 Peralatan Pratikum.....................................................73.2 Prosedur Pratikum......................................................7

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN4.1 Analisis Data..............................................................94.2 Pembahasan..............................................................11

BAB V PENUTUP5.1 Kesimpulan...............................................................195.2 Saran.........................................................................19

Daftar Pustaka....................................................................21Lampiran

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 4.1 Grafik pegas 1 dengan damper 1...................10

Gambar 4.2 Grafik pegas 1 dengan damper 2...................10

Gambar 4.3 Grafik pegas 2 dengan damper 2...................11

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Tabel Rasio Redamana dan Kategori Redaman. .9

viii

9

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPegas sering kali kita mendengarkannya, tapi

terkadang kita lupa dimana kita dapatkan getaran tersebut. Kalau kita perhatikan lebih detail, getaran pegas terdapat disekitar kehidupan kita. Suspensi sepada montor salah satu contoh dalam kehidupan sehari – hari.       Mungkin kita ketahui dimana saja getaran pegas itu terjadi tapi tidak mengetahui kenapa bisa seperti itu, reaksi apa yang terjadi, dan apa manfaatnya dalam hidup ini. Maka dari itu untuk mengetahui lebih jelasnya kita lakukan sebuah praktukum tentang getaran teredam pegas ini.

1.2 PermasalahanPermasalahan yang dibahas adalah :

1. Bagaimana menentukan konstanta redaman pada suatu sistem pegas?

2. Bagaimana menentukan jenis peredaman dalam suatu sistem pegas?

1.3 Tujuan PraktikumPraktikum ini dilakukan dengan tujuan :

1.Menentukan konstanta redaman pada suatu sistem pegas.

2.Menentukan jenis peredaman dalam suatu sistem pegas.

10

1.4 Sistematika LaporanPada laporan kali ini kami menggunakan

beberapa bab. Setiap babnya menggunakan beberapa subbab. Bab I terdiri dari Latar belakang, Permasalahan, Tujuan, serta Sitematika Laporan. Bab II membahas Teori penunjang terdiri dari beberapa sub bab yang isinya adalah hal-hal yang mendasari praktikum karakteristik dinamik termometer.

Untuk Bab III membahas Metodologi Percobaan terdapat 2 subbab yang berisi Peralatan Praktikum dan juga Prosedur Praktikum. Sedangkan Bab IV yakni pembahasan juga terdiri dari 2 subbab yakni analisis percobaan serta Pembahasan. Untuk Bab V adalah bab penutup yang berisi kesimpulan atas jalannya praktikum dan saran untuk praktikum ke depannya.

11

BAB IIDASAR TEORI

2.1 Getaran HarmonikGetaran harmonik adalah gerakan bolak-balik

melalui titik setimbang secara periodik. Gerak bolak-balik dikarenakan adanya gaya pemulih dari suatu benda yang arahnya menuju titik setimbang yang besarnya sebanding dengan simpangan. Gaya pemulih arahnya selalu berlawanan dengan arah simpangan, maka dituliskan dalam persamaan sebagai berikut:F=−k ∆ x .....................(1)

Dimana :K = konstanta gaya (N/m)∆ x= simpangan (m)F = gaya pemulih (N)

Pada kondisi nyata, gaya pemulih semakin lama semakin melemah karena adanya gaya gesek yang juga mendisipasikan energi. Gaya gesek akan mengakibatkan amplitudo setiap osilasi secara pelan menurun terhadap waktu. Sehingga osilasi akan berhenti sama sekaili. Getaran semacam ini disebut sebagai getaran selaras teredam.

2.2 Getaran TeredamGetaran yang terdapat gaya penghambat atau gaya

gesekan yang pada akhirnya getaran itu akan berhenti. Gaya penghambat ini dikenal dengan gaya redam.

12

Gaya redam merupakan fungsi linier dari kecepatan,

Fd=−cdxdt

.

Jika suatu partikel bermasa m bergerak di bawah pengaruh gaya pemulih linier dan gaya hambat, maka persamaannya menjadi:

m x+c x+kx=0...........(2)Persamaan umum sistem dinamik orde 2:

¨x+2 ξ ω0 x+¿ω02 x=0¿....(3)

Jika persamaan (2) dibandingkan dengan persamaan

(3), maka didapatkan 2 ξ ω0 x= cm

, dan ξ=cccr

= c2√km

yang merupakan rasio redaman; dan ω0=√ km

sebagai

frekuensi natural.

Nilai rasio redaman dapat dihitung dengan persamaan berikut:

ξ=√ δ 2

4 π2+δ 2 .........(4)

Dimana δ merupakan peluruhan logaritmik yang direpresentasikan dengan persamaan di bawah ini :

δ=1n

ln( AnAn+1 )

Dimana:

13

n: bilangan bulat untuk menyatakan urutan amplitudo satu gelombang (1,2,3)A: Amplitudo (m)

a) Getarang Kurang Redam (under-damped) Untuk getaran kurang redam didefinisikan sebagai

getaran yang memiliki loss kecil dengan respon osilasi dengan peluruhan logaritmik. Jika 0 ≤ ξ<1 dan frekuensi getaran teredam ditulis dengan persamaan:

ωd=ωo √1−ξ2

Dimana: ωd : Frekuensi getaran teredam

Jika redaman kecil maka frekuensi tersebut akan mendekati frekuensi asli artinya gerak partikel tersebut bergerak harmonik.

b) Getaran Redaman Kritis (critically-damped) Untuk suatu getaran redam kritis akan mendekati kesetimbangan dengan suatu laju yang lebih cepat daripada gerak terlampau redam maupun gerak kurang redam. Getaran redaman kritis akan terjadi jika rasio redamannya sama dengan satu.(ξ =1). Sifat ini penting guna suatu sistem ayunan praktis.

c) Getaran Terlampau Redam (over-damped) Pada gerak terlampau redam tidak menggambarkan getaran periodik (getaran bolak-balik), simpangan getaran akan berkurang atau sama sekali tidak bergerak tetap berada posisi kesetimbangan atau bisa dikatakan overshoot yang

14

terjadi sangat kecil. Ini terjadi jika nilai rasio redaman lebih dari 1 (ξ>1).

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

15

BAB IIIMETODOLOGI PRATIKUM

3.1 Peralatan PraktikumPeralatan yang diperlukan untuk melakukan praktikum ini adalah sebagai berikut :

1. Statif 1 buah2. Pegas 2 buah3. Damper 2 buah4. Beban 1 buah (1 kg)5. Accelerometer6. Seperangkat DAQ (Data Acquisition)+Laptop

3.2 Prosedur PraktikumBerikut adalah tahapan – tahapan yang dilakukan sesuai dengan praktikum yang dilakukan:

1. Nilai konstanta pegas dicari dengan memasang statif dan diberi beban lalu diukur pertambahan panjang pegasnya lalu dihitung dengan persamaan (1).

2. Alat dan bahan disiapkan lalu disusun seperti pada skema susunan alat.

3. Beban disimpangkan lurus ke bawah sejauh 5 cm dan ditahan jangan di lepas.

4. Software DAQ di run pada laptop.5. Beban dilepaskan pelan pelan dan ditunggu sampai

getaran berhenti.6. Damper diubah lalu dilakukan langkah 1-5 lagi.7. Pegas ditambah secara paralel, lalu dilakukan

langkah 1-6 masing masing minimal 3 kali.8. Grafik di plot lalu konstanta redaman dihitung

menggunakan persamaan (4) dan (5) untuk n=1,2, dan 3. Data dimasukkan dalam tabel.

16

9. Hasil perhitungan dianalisa dan jenis getaran ditentukan dari masing masing sistem.

17

BAB IVANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Data Dengan hasil data pengukuran yang diperoleh

pada praktikum getaran teredam ini, maka didapatkan hasil rasio redaman dan kategori redaman. Berikut Tabel 4.1.1 memperlihatkan data hasil pengukuran rasio redaman dan kategori redamannya.Tabel 4.1 Tabel Rasio Redaman dan Kategori Redaman

  δ1 δ2δrata-rata ξ

c (kg/s) kategori

p1d1 0,8248 0,1736 0,4992 0,0792 3,1694under-

damped

p1d2 1,3580 0,1697 0,7638 0,1207 4,8297under-

damped

p2d2 0,1878 0,1892 0,1885 0,0300 4,7995under-

damped

Berdasarkan data yang telah diambil pada DAQ, lalu diolah melalui software Matlab, didapatkan :

18

Gambar 4.1 Grafik pegas 1 dengan 1 damper 1

Gambar 4.2 Grafik pegas 1 dengan damper 2

19

Gambar 4.3 Grafik pegas 2 dengan damper 2

2.2 Pembahasan

Gilang Eka S2411100020Pada percobaan tentang getaran teredam ini, didapatkan bahwa dalam percobaan dengan sistem satu pegas 1 buah damper,nilai damping ratio, ξ = 0,079234201 dengan peluruhan logaritmik (δ) sebesar 0,499160128. Pada sistem ini, getaran dikategorikan sebagai getaran under-damped. Begitu pula dengan sistem pegas satu dengan dua damper didapatkan bahwa nilai damping ratio, ξ = 0,120742003dengan peluruhan logaritmik (δ) sebesar 0,763848154. Pada sistem ini, getaran dikategorikan sebagai getaran under-damped. Pada percobaan sistem pegas kedua dengan mengunakan dua damper, nilai damping ratio, ξ = 0,029996567dengan peluruhan logaritmik (δ) sebesar 0,499160128. Sehingga, dapat ditarik

20

kesimpulan bahwa semakin banyak damper yang digunakan, maka peluruhan logaritmik akan semakin besar.

GIGIS KINTAN M.2411100036   

Pada pratikum P3 Getaran yang Teredam  dari tabel 4.1 didapatkan data c pada tiap keadaan. Keadaan tersebut yaitu dumper 0 pegas 1, dumper 1 pegas 0, dan dumper 2 pegas 1.Pada data pratikum ada ketidaklengkapan data dikarenakan kerusakan dumper 2.   Dari hasil pratikum dapat dilihat bahwa nilai c, yaitu 3,1694; 4,8297; dan 4,7995. Nilai c terbesar yaitu 4,8297. Nilai c semuanya di atas 3.

Dari nilai ξ dapat dilihat bahwa jenis getarannya yaitu getaran kurang redam. Karena didapatkan nilai ξ, yaitu 0,0792; 0,1207; dan 0,0300. Nilai ξ yang terbesar yaitu 0,1207. Nilai ξ besarnya kurang dari 1.   Nilai ξ terbesar pada saat tanpa adanya dumper.

Nilai c dan ξ tergantung pada viskositas dari fluida di dalam damper. Semakin besar nilai viskositas bahan semakin besar konstanta redamannya. Selain itu juga dari nilai konstanta dari pegas. Nilai viskositas dan konstanta pegas ini dapat berubah terhadap waktu penggunannya sehingga nilainya berkurang Dalam pratikum ini kesalahan data yang didapat dalam pratikum dapat terjadi karena kesalahan dalam perekaman data oleh software, yaitu penentuan awal dan akhir dalam perekaman. Hal ini menyebabkan penyimpangan data. Selain itu, kesalahan dalam menyimpangkan pegas juga berpengaruh dalam kesalahan data swehingga data yang didapatkan menjadi tidak valid.

21

Almas F2411100076

Pada praktikum P3 tentang Getaran Teredam, terdapat 2 tujuan variabel yang akan dicari yaitu konstanta redaman dan Rasio Redaman. Dari data yang didapat seharusnya terdapat 6 jenis data namun kelompok kami hanya mendapat 4 data yaitu Getaran Pegas 1 Damper 1, Getaran Pegas 1 Damper 2 ,Getaran Pegas 1 Tanpa Damper dan Getaran Pegas 2 Damper 2. Hal ini dikarenakan saat akan digunakan untuk pegas 2 terjadi kerusakanpada damper 1.

Dari data yang didapat. Untuk data yang menggunakan Pegas 1 dapat terlihat bahwa rasio redaman dari yang paling besar ke yang paling kecil adalah damper 2, damper 1 dan tanpa damper. Karena rasio redaman harganya sebanding dengan konstanta redaman dapat diketahui bahwa konstanta redaman pada damper 2 lebih besar daripada damper 1. Hal ini yang menyebabkan simpangan terjauh (<0,8 cm) pada damper 2 lebih kecil daripada simpangan terjauh pada damper 1(0,8 cm). Serta waktu yang dibutuhkan untuk steady pada damper2 lebih cepat daripada damper 1.

Kendala pada praktikum kali ini adalah adanya ketidak lurusan saat benda disimpangkan sehingga menyebabkan gaya gesek pada damper dan mempengaruhi ke hasil grafik yang ada. Serta adanya ketidak tepatan penghitungan simpangan saat benda disimpangkan karena hanya menggunakan penggaris biasa.

22

Elfayasa Prikafais2411100083

Percobaan dilakuakan dengan menggunakan 3 jenis kondisi, kondisi pertama Pegas 1 dengan Damper 2, kondisi kedua Pegas 1 dengan Damper 2 dan kondisi ketiga Pegas 2 damper 1. Dari data yang didapatkan dari DAQ dan diolah dengan software matlab maka didapatkan bahwa , kondisi pertama Pegas 1 dengan Damper 2 mempunyai ξ 0,079234201 sehingga dapat disimpulkan sesuai dengan teori bahwa berkatagori under damped, kondisi kedua Pegas 1 dengan Damper 2 mempunyai ξ 0,120742003 sehingga dapat disimpulkan sesuai dengan teori bahwa berkatagori under damped dan kondisi ketiga Pegas 2 damper 1 mempunyai ξ 0,029996567 sehingga dapat disimpulkan sesuai dengan teori bahwa berkatagori under damped. Untuk lebih mudah dalam mengetahui katergori suatu redaman tersebut dapat pula dilihat dari grafik. Dari ketiga grafik terlihat bahwa ketiga kategori berjenis under-dumped. Kondisi Pegas 2 damper 2 sengaja tidak diolah karena data tidak didapatkan. Hal itu disebabkan karena adanya kerusakan pada damper 2

Damas Panji H2411100098

Pada praktikum ini dilakukan 3 kali percobaan pada pegas 1 dengan damper 1, pegas 1 dengan damper 2 dan pegas 2 dengan damper 1. Damper 1 menggunakan oli sebagai media fluida dan damper 2 menggunakan minyak sebagai media fluida. Berat

23

yang dipakai sebagai massa yakni 1 kilogram. Berdasarkan analisa data, didapati nilai E maksimal yakni 0,211 dan E minimum 0,029. Dari praktikum ini didapat bahwa ketiga percobaan tadi didapati bahwa hasil ketiga jenis redaman yakni under damp atau kurang redam. Karena asisten tidak memberi nilai konstanta pegas maka kami menggunakan matlab dengan menganalisa hasil gelombang yang berasal dari getaran massa yang dihubungkan dengan accelerometer dan seperangkat data acquisition. Dari nilai Konstanta pegas ini maka kita mengambil cara untuk mencari nilai c.

Hana Septiyani Putri2411100109

Pada praktikum P3 tentang getaran teredam ini, setelah melakukan analisa data mengenai hasil gelombang yang berasal dari getaran massa pada accelerometer dan DAQ lalu mengolahnya dengan matlab, untuk sistem 1 pegas dengan 1 damper didapatkan damping ratio = 0,079234201 dan jenisnya adalah under damped.Pada sistem 1 pegas dengan 2 damper didapatkan damping ratio = 0,120742003 dan jenisnya adalah under damped.Pada sistem 2 pegas dengan 2 damper didapatkan damping ratio = 0,029996567 dan jenisnya adalah under damped. Semakin banyak damper maka damping ratio juga akan besar nilainya.

24

Harish Adiyat2411100112

Pada Praktikum Akustik dan Vibrasi modul 3 mengenai Getaran Teredam, terdapat 2 variabel dicari pada praktikum kali ini yaitu konstanta redaman dan Rasio Redaman. Sesuai dengan ketentuan modul adalah 6 jenis data yang akan diambil tetapi pada praktikum ini hanya 4 data yang diambil. Karena damper dengan fluida oli mengalami kerusakan. Dan yang diambil yaitu Getaran Pegas 1 Damper 1, Getaran Pegas 1 Damper 2,Getaran Pegas 1 Tanpa Damper dan Getaran Pegas 2 Damper 2.

Dari data teramati bahwa untuk data yang menggunakanPegas 1 terukur bahwa rasio redaman berurutan dari yang terbesar ke yang terkecil adalah damper 2, damper 1 dan tanpa damper. Dapat diketahui bahwa konstanta redaman pada damper 2 lebih besar dari pada damper 1. Sehingga terjadi amplitudo (<0,8 cm) pada damper 2 lebih kecil daripada amplitudo pada damper 1 (0,8 cm). Serta waktu yang dibutuhkan untuk mencapai steady state pada damper 2 lebih cepat daripada damper 1.

Beberapa kendala yang timbul saat praktikum ini adalah pengukuran amplitude menggunakan penggaris dengan ketelitian centimeter sehingga tingkat akurasi pengamatan terhadap pegas tidak tinggi dan saat pelepasan beban,beban tidak tepat dilepas pada absis dan ordinatnya sehingga grafik diawal tidak terlihat sempurna.

25

Rehan Rachmanda

2411100123

Pada praktikum ini bertujuanuntuk mengetahui

efek peredaman pada pegas yang dihubungkan dengan

tabung berisi fluida peredam. Percobaan dilakukan

sebanyak 3 kali, yaitu pada pegas 1 dengan damper 1,

pegas 1 dengan damper 2 dan pegas 2 dengan damper

1.

Tabung damper 1 berisi pelumas sebagai fluida

peredam dan tabung damper 2 berisi minyak goreng

sebagai fluida peredam. Dengan menggunakan beban

seberat 1 kilogram, diperoleh data nilai E maksimal

yakni 0,211 dan E minimum 0,029. Setelah

melakukan praktiku didapat kesimpulan bahwa ketiga

percobaan tergolong jenis redaman under damp atau

kurang redam.

Dalam hal mengalisa nilai konstanta pegas

kami menggunakan software matlab dengan

menganalisa hasil gelombang yang berasal dari

getaran massa yang dihubungkan dengan

accelerometer dan seperangkat data acquisition.

26

Sehingga dengan memperoleh konstanta pegas ini

maka kita dapat menganlisa nilai nilai c. Pada saat

melakukan percobaan kelompok kami sempat

mengalami kesulitan, seperti alat yang terlepas dari

penyangganya, dan kesulitan saat menentukan kapan

pengambilan data harus dihentikan (berapa lama

waktu pengambilan data). Untuk mengatasi masalah

seperti ini solusi yang dapat dilakukan adalah dengan

memastikan alat dalam keadan baik dan siap

digunakan untuk melakukan percobaan, serta dengan

menggunakan timer atau waktu sudah ditentukan

berapa lama waktu pengambilan data.

27

BAB VPENUTUP

6.1 KesimpulanDari hasil praktikum diatas, kami dapat menyimpulkan

sebagai berikut:1. Pada sistem 1 pegas dengan 1 damper didapatkan

damping ratio = 0,079234201 dan jenisnya adalah under damped.

2. Pada sistem 1 pegas dengan 2 damper didapatkan damping ratio = 0,120742003 dan jenisnya adalah under damped

3. Pada sistem 2 pegas dengan 2 damper didapatkan damping ratio = 0,029996567 dan jenisnya adalah under damped.

6.2 SaranUntuk praktikum selanjutnya, alat alat yang

digunakan untuk praktikum sebaiknya dipersiapkan dan di cek apakah alat yang akan digunakan untuk praktikum dapat bekerja dengan baik atau tidak.

28

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

DAFTAR PUSTAKA

Laboratorium Rekayasa Akustik dan Fisika Bangunan. 2013. Modul Pratikum Akustik dan Getaran S1 Getaran Teredam. Surabaya.

4g0e5.files.wordpress.com/2012/12/lanjutan-bab-a.pdf diakses pada tanggal 27 April 2013

29

LAMPIRAN

Gilang Eka Saputra2411100020

SISTEM PEREDAM VIBRASI DAN SHOCK SERTA PERPINDAHAN PANAS PADA

PAYLOAD ROKETPada jurnal ini, dibahas mengenai peredam

vibrasi pada sistem payload roket, pada saat roket diluncurkan, motor roket mengalami getaran yang dapat mengganggu sistem yang lain. Maka, dilakukanlah analisis ini agar sistem pada payload roket tidak terganggu. Pada jurnal ini, penulis menawarkan solusi peredam mekanik roket dengan desain seperti dibawah ini :

Sistem peredam berguna untuk melindungi payload, khususnya embedded controller system, dari gangguan shock dan vibrasi, dan perpindahan panas pada payload. Pada percobaan digunakan silikon gel sebagai cairan peredam. Hasil pengujian menunjukkan, pada frekuensi rendah, amplitudo sinyal yang teredam dengan yang belum diredam sama besar.

Dengan kenaikan frekuensi, amplitudo sinyal yang diredam akan naik sampai pada frekuensi pribadi, kanaikan amplitudo mencapai maksimum. Di atas frekuensi pribadi, amplitudo sinyal yang teredam semakin turun. Di samping getaran mekanik yang dapat mengancam payload, perlu diantisipasi pula pengaruh kalori yang timbul dan mengakibatkan kenaikan suhu payload.Kenaikan suhu ini ditimbulkan karena energy listrik dari catu daya instrumen berubah menjadi energikalor sehingga menimbulkan kenaikan suhu. Bisa terjadi pula perpindahan panas dari luar atau permukaan roket menuju payload. Kenaikan suhu permukaan roket dapat terjadi karena adanya gesekan udara dengan permukaan roket, khususnya pada kecepatan supersonic.

Gigis Kintan M2411100036A NEURAL NETWORK MODEL FOR ANALYZING

VIBRATIONWAVEFORM OF IMPACT SOUND

Kenji Hosoya, Takehiko Ogawa, Hajime Kanada and Kiyomi Mori

Metode untuk memperkirakan fitur material dengan dampak suara yang diinginkan dalam jurnal ini. Metode yang diusulkan ini untuk mendapatkan elastis modulus dan rasio pembuangan dari getaran, yaitu untuk merancang struktur  komposit dengan mempertimbangkan karakteristik keramik. Untuk memperkirakan parameter bahan tersebut, maka perlu memodelkan getaran yang tepat.

Dalam karya sebelumnya, getaran dikaji dengan menggunakan Transformasi  Fourier. Sementara itu,  belakangan ini jaringan saraf tiruan telah digunakan untuk membuat model sumber sinyal. Jaringan syaraf multilayer  dengan adaptasi model jaringan sumber sinyal dengan kesalahan backpropagation. Metode ini merupakan model baru jaringan saraf untuk analisis getaran material. Peneliti memeriksa model dengan gelombang getaran dengan bahan keramik komposit.  Juga, gelombang tinggi di suhu dianalisis dari gelombang suara dampak suhu kamar.

Sehingga dari jurnal ini akan dapat ditarik kesimpulan bahwa karakteristik getaran tiap bahan berbeda. Maka dari data getaran dan jaringan saraf tiruan kita dapat mengetahui jenis bahan tersebut juga ke depannya.

Almas F2411100076

REDAMAN GETARAN DARI LEMPENGAN KOMPOSIT MENGGUNAKAN ELEMEN

PIEZOELECTRIC DAN RESISTOR PASIV

Pada jurnal ini dijelaskan tentang mekanika mengenai analisa redaman dari lempeng komposit yang mempunyai multiple resistivitas pada lapisan piezoelektrik. Perpaduan teori laminasi piezoelektrik hadirkan untuk mencakup pendistribusian sirkuit listrik pasif yang akan dilekatkan pada lapisan piezoelektrik nantinya. Persamaan gerak

diperhitungkan dan diselesaikan dengan tepat untuk kasus pada lapisan piezo elektrik yang sederhana . frekuensi dan redaman didapat dari perhitungan eigenvalue pada layer tersebut. dan gaya getaran dapat diprediksi pula dengan perhitungan yang ada.

Hasil yang ditunjukan menunjukan bahwa ada resistansi yang optimal yang menambahkan nilai redaman. Dan lama kelamaan redaman tersebut bernilai nol. Selain itu pula dengan nilai resitansi yang optimal tersebut dihasilkan nilai pergeseran frekuensi ke lebih tinggi. Dari perhitungan nilai frekeunsi tersebut dapat diartikan bahwa untuk mengatur vibrasi dengan mengatur resistansi pada rangkaian hambatan pada lapisan itu.

Damas Panji H2411100083DESIGN OF AN ANTI-LOCK REGENERATIVE

BRAKING SYSTEM FOR ASERIES HYBRID ELECTRIC VEHICLE

Untuk melakukan sistem pengereman atau redaman dalam gaya berjalan maka harus diketahui terlebih dahulu titik berat dari benda tersebut dan jenis benda tersebut. Dalam transportasi yang mengandalkan hybrit system biasanya membutuhkan energy yang lebih sedikit daripada energi pada transportasi seperti umumnya. Di kebanyakan kota besar biasanya memiliki 80 % luas jalannya terdiri dari persimpangan sehingga dibutuhkan pengereman yang efektif dan jauh dari kata-kata rem blong.

Slip rasio didefinisikan ketika dia dipengaruhi kecepatan pembawa dan kecepatan anguler serta radius dari roda. Di rem dengan pedal angle 6 degrees, controller ditambah dengan regenerasi braking torsi linier dengan angle pedal rem. Dalam jurnal ini juga ditambah dengan beebrapa kali percobaan atau test. Test yang dilakukan yakni di jalan bersalju dan jalan beraspal. Hal ini ditujukan untuk mengerti jumlah daya rem dan jarak pengereman yang efektif agar tidak mengalami slip rotasi.

Elfayasa Prikafais2411100083

Dalam jurnal ini dibahas mengenai penelitian terbaru yang berkaitan tentang penggunaan unsur-unsur shunted piezoelektrik untuk getaran redaman dan kontrol. Secara khusus, dalam jurnal ini berisi tentang ringkasan tentang redaman piezoelektrik shunt dan membahas pengamatan pada sifat redaman piezoelektrik shunt pada sistem umpan balik .

Pada penelitian yang dilakukan pada beberapa dekade terakhir tentang pengunaan transduser piezoelektrik, telah banyak ditemukan permasalahan tentang sistem kontrol getaran. Di permasalahan sistem kontrol getaran, transduser digunakan sebagai aktuator dan sensor di umpan balik kontrol loop yang dirancang untuk menekan getaran yang berstruktur fleksibel. Dalam aplikasinya pada kontrol getaran, piezolektrik mengubah dari energi getaran menjadi energi listrik. Bahan-bahan piezoelektrik dalam

penggunaan saat ini mencakup polyvinylidene fluorida (PVDF), zir conate titanate (PZT).

Sistem redaman shunt menghilangkan perlunya sebuah sensor dengan shunting transduser piezoelektrik oleh impedansi. Sistem yang dihasilkan sekarang menjadi umpan balik sistem kontrol, dimana fungsi transfer impedansi adalah sebagai pengendali. Struktur umpan balik sangat mirip dengan umpan balik controller dengan sepasang collocated, dan identik, piezoelektrik transduser. Pengamatan ini memungkinkan seseorang untuk menggunakan desain standar control sistem alat untuk merancang shunt impedances.

Hana Septiyani Putri2411100109

PEREDAMAN OSILASI GETARAN PADA SUATU SISTEM DENGAN PEMODELAN

PEGAS-DAMPER MENGGUNAKAN KENDALI LOGIKA FUZZY

Nazrul Effendy, Singgih I Kurniawan, Intan Putri K dan Nor Agny Susetyo Utami

Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Jl. Grafika No.2, Yogyakarta 55281

Pada jurnal ini menjelaskan Sistem mekanik yang bekerja sering kali menimbulkan suatu permasalahan yang sulit dihindari yaitu getaran yang berlebihan. Getaran ini apabila tidak diantisipasi maka akan menyebabkan kegagalan fungsi pada mesin, perasaan tidak nyaman pada penumpang (dalam

sistem suspensi) dan suara yang mengganggu yang timbul dari sistem tersebut. Oleh karena itu, pemodelan suatu sistem mekanik diperlukan untuk mengetahui karakteristik dari sistem itu sendiri. Karakteristik sistem merupakan kata kunci yang ampuh bagi kita untuk memberikan solusi dalam meredam getaran sistem yang berlebihan. Kendali getaran pada sistem dengan pegas dan damper sederhana belum banyak dilakukan. Kendali ini penting agar sistem berjalan sesuai kriteria desain ideal instrumen dan menghemat biaya yang harus dikeluarkan untuk perawatan dan perbaikan sistem yang mengalami getaran berlebihan. Teknik algoritma yang diimplementasikan ke dalam pengendali adalah algoritma logika fuzzy. Algoritma ini cukup sederhana namun terbukti cukup baik dalam meredam getaran berlebihan dibandingkan dengan pengendali PID.

Osilasi pada sistem yang tidak diharapkan sangat mengganggu terutama untuk efek kenyamanan yang dirasakan oleh manusia. Sistem yang dimodelkan dengan pegas-damper akan mempunyai respon ketika diberi gaya luar. Respon tersebut adalah osilasi dari sistem yang akan membutuhkan waktu untuk mencapai keadaan steady state. Jika respon steady state bisa dipercepat dengan menghilangkan osilasi dari sistem seoptimal mungkin maka getaran dapat direduksi. Hal ini dapat dilakukan dengan pemilihan bahan yang memiliki koefisien pegas-damper yang sesuai. Tentu saja ini akan membutuhkan cost yang tinggi. Sistem pengendali logika Fuzzy akan mengontrol aktuator yang berupa pegas yang

memberikan gaya yang berlawanan dengan pegas pada sistem. Respon pada pegas aktuator didasarkan pada respon output sistem yang dijadikan input Fuzzy Logic Controller dan kemudian mengontrol aktuator sehingga akan mendapatkan respon steady state dengan respon waktu yang diharapkan.

Gambar Blok Diagram Plant Sistem Terkontrol Dengan Fuzzy

Gambar Pemodelan Sistem pegas-damper dengan pengontrol

Pada jurnal ini disimpulkan bahwa kondisi respon dari plant yang telah diberi kontroler hasilnya lebih baik. Kontroler pada plant ini cocok untuk kondisi dinamis yang mendapatkan gaya yang

berbeda-beda pada setiap keadaan yang berbeda namun tetap memiliki respon yang baik.

Harish Adiyat2411100112A CASE STUDY ON VIBRATION CONTROL IN

A BORING BAR USING PARTICLE DAMPING

M. Senthil Kumar; K. M. Mohanasundaram; B.

Sathishkumar

Penggunaan aplikasi redaman terdapatdimana-

mana.Contohnya pada jurnal ini.Jurnal iniberisikan

tentang study kontrol vibrasi pada efek penggunaan

partikel damping pada batang bor. Manfaat

penggunaan partikel damping adalahmereduksi

vibration level pada sistem kontrol vibrasi. Pada jurnal

ini digunakan manfaat dari damping partikel yaitu

pada batang borakan direduksi vibration level dalam

hal ini getaran atau noise pada matabor tersebut

menggunakan damping partikel. Kemampuan

mereduksi vibration level dari batangbor itusendiri

bergantung dari ukuran partikel damping darimasing-

masingpartikel damping. Dalam hal ini bahan dari

partikel damping itu sendiri berbeda-beda.Berikut ini

adalah table partikel damping beserta kerapatan

daripartikel damping itusendiri.

Pada jurnal ini disebutkan bahwa pemanfaatan partikel

damping mempengaruhi reduksi dari level vibrasi

sebuah benda yang menghasilkan getaran.

Rehan Rachmanda

2411100123

MULTIVARIABLE CONTROL FOR DAMPING INTERAREA OSCILLATIONS IN POWER

SYSTEMS

Juan J. Sanchez-Gasca, Nicholas W. Miller, Atsushi Kurita, and Susumu Horiuchi

Pada jurnal ini membahas mengenai aplikasi

pengendali pada output multivariabel untuk meredam

getaran pada pembangkit energi yang terdiri dari tiga

generator. Multivariabel yang dikontrol berdasarkan analisa

pada sinyal getaran dan koordinat pada saat pengukuran.

Sebagaimana yang kita ketahui pada saat beroperasi mesin

pembangkit energi akan menimbulkan getaran yang dapat

menimbulkan ketidaknyamanan dan dapat berakibat buruk

terhadap mesin itu sendiri (dapat menyebabkan kecacatan

bila terjadi terus menerus dalam jangka waktu yang lama).

Atas dasar permasalahan di atas tujuan dari penelitian ini

adalah untuk mengurangi efek getaran tersebut sehingga

lebih nyaman dan aman bagi lingkungan sekitar. Metode

pengendalian dilakukan melalui dua cara: pertama dengan

cara memberikan peredam yang memiliki koefisien

peredaman yang baik pada titik tertentu, yang kedua

dengan cara menempatkan media penyalur getar di sekitar

kerangka mesin. Hasil pengukuran menunjukkan

perubahan keadaan getaran sebelum dan setelah diberi

perlakuan peredaman getaran. Berikut ini adalah grafik

hasil pengurangan getaran akibat redaman.

Gambar sinyal getaran sebelum dan setelah diredam

Penggunaan dalam skala besar dapat dilakukan pada sistem

pembangkit listrik massal dengan memanfaatkan peredam

khusus dan media penyalur getaran dapat mengurangi

bising dan ketidaknyamanan bagi lingkungan serta dapat

mengurangi resiko kecacatan mesin akibat getaran pada

saat beroperasi.