3

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPro/Engineering merupakan software yang dibuat oleh PTC (Parametric Technology Corporation) untuk mempermudah pembuatan model-model, perakitan komponen, pembuatan gambar teknik lengkap dengan BOM (Bill Of Material), Optimasi design, simulasi gerakan pada assembly, simulasi analisa struktur dan thermal dan simulasi proses manufakturnya. Secara umum software ini terdiri dari tiga bagian, yaitu:

1.1.1. CAD (Computer Aided Design) pada bagian ini model-model dibuat dalam bentuk 3D dengan tools yang telah disediakan dan dari gambar 3D tersebut dapat dibuat gambar teknik lengkap dengan Bill Of Material-nya. Dari bentuk-bentuk model yang telah dibuat dapat dirakit menjadi sebuah model assembly. Perakitan (assembly) pada bagian ini bersifat tetap (tanpa pergerakan).

1.1.2 CAE (Computer Aided Engineering) pada bagian ini model-model yang telah dibuat dianalisis pada bagian untuk melihat kekuatan struktur dan simulasi thermalnya. Dari hasil analisis yang diperoleh dapat dibuat beberapa bentuk baru yang lebih optimal.

1.2 Perumusan MasalahDalam perkembangan dunia industri pengujian sifat mekanika suatu produk perlu dilakukan untuk diajdikan refensi safety factor suatu produk. Dalam perkembangannya perlu dilakukan perhitungan cepat, tepat dan akurat untuk menghilangkan loss time ( waktu terbuang ) dalam perhitungan. Dengan adanya CAE ( Computer Aided Engineering ) perhitungan kekuatan material secara mekanika dapat dilakukan dengan cepat. Dengan hasil dari pengujian CAE tidak jauh berbeda dari perhitungan secara manual. Maka dari itu seorang mahasiswa teknik terutama teknik mesin perlu menguasai CAE, untuk bisa bersaing dalam kompetensi global dan untuk bisa memecahkan masalah keteknikan secara cepat. Maka dari itu untuk dasar penguasaan CAE Universitas Pancasila melakukan praktikum dasar CAE1.3 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam Praktikum CAE yang dilakukan di Universitas Pancasila antara lain :1. Software untuk praktikum menggunakan Pro Engineering Wildfire 4.02. Praktikum CAE ( Computer Aided Engineering ) hanya terbatas pada kekuatan material ( Strength of Material ).3. Praktikum hanya memodelkan part part yang masih bersifat sederhana.1.4 TujuanTujuan dari praktikum CAE yang dilakukan di Universitas Pancasila antara lain :1. Membekali mahasiswa untuk bisa memecahkan persoalan yang bersifat keteknikan secara cepat, tepat dan benar.2. Membekali mahasiswa supaya memiliki kemampuan dalam penguasaan software yang aplikatif.3. Membekali mahasiswa supaya memiliki kemampuan dasar dalam merancang bangun suatu produk.4. Membekali mahasiswa supaya dapat bersaing dalam pengusaan teknologi.1.5 ManfaatManfaat dari praktikum CAE ( Computer Aided Engineering ) yang dilakukan di Universitas Pancasila antara lain :1. Dapat digunakan sebagai bekal untuk menyelesaikan permasalahan keteknikan secara cepat, tepat, dan benar.2. Menguasai software yang bersifat aplikatif.3. Memiliki kemampuan dasar dalam merancang suatu produk.

1.6 Sistematika PenulisanUntuk memudahkan penulisan dan pemahaman pembaca, penulis membagi makalah ini menjadi lima bab sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUANPada bab ini berisi tentang latarbelakang penulisan, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORIPada bab ini berisi tentang tinjauan pustaka, landasan teori yang terdiridari pengantar Pro-Engineering, jenis-jenis feature pada Pro-Engineering, penjelasan tentang feature pada Pro-Engineering.

BAB III ANALISA UJIANBab ini berisi tentang tahapan-tahapan pengerjaan yang telah didapat pada praktik CAE.

BAB IV ANALISA UJIAN PRAKTEKPada bab ini berisi tentang tahapan-tahapan pengerjaan yang telah dikerjakan padaUTS dan UAS praktik CAE.

BAB V KESIMPULAN Bab ini berisikan tentang gambar anakhir dari pembuatan laporan CAE dan dibuat berdasarkan pengalaman penulis yang ditujukan kepada mahasiswa ataupun pembaca laporan ini

BAB IIDASAR TEORI2.1 Simulasi Menurut wikipedia Simulasi adalah suatu proses peniruan dari sesuatu yang nyata beserta keadaan sekelilingnya (state of affairs). Aksi melakukan simulasi ini secara umum menggambarkan sifat-sifat karakteristik kunci dari kelakuan sistem fisik atau sistem yang abstrak tertentu.Simulasi merupakan satu bahasan dengan cakupan sangat luas dan bersinggungan dengan berbagai bidang ilmu. Pada umumnya digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang:1. Sangat sulit diselesaikan dengancara analisis: dynamic programming, rangkaian listrik kompleks, dll.2. Memiliki ukuran data dan kompleksitas yang tinggi: travelling salesman problem, assignment, schedulling, dll.3. Sangat sulit diimplementasikan secara langsung, karena biaya yang sangat tinggi: optimasiRadio Base Station atau optimasi channel assignment.Adapun beberapa sumber menjelaskan mengenai metode-metode dalam melakukan simulasi:1. Simulasi Analog mempergunakan representasi fisik untuk menjelaskan karakteristik penting dari suatu masalah model hidraulik sistem ekonomi makro.2. Simulasi Simbolik yang pada dasarnya adalah model matematik yangpemecahannya(dipermudah) dengan menggunakan komputer. Disebut juga dengan Simulasi Komputer.

2.2 Mekanika Mekanika (Bahasa Latin mechanicus, dari Bahasa Yunani mechanikos, "seseorang yang ahli di bidang mesin") adalah jenis ilmu khusus yang mempelajari fungsi dan pelaksanaan mesin, alat atau benda yang seperti mesin.mekanika merupakan bagian yang sangat penting dalam ilmu fisika terutama untuk ahli saints dan ahli teknik. Mekanika (Mechanics) juga berarti ilmu pengetahuan yang mempelajari gerakan suatu benda serta efek gaya dalam gerakan itu.Hal dasar yang harus kita ketahui tentang dunia mekanika adalah mengenai sifat- sifat konponen mekenika,sifat mekanik adalah salah satu sifat yang terpenting, karena sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan (seperti komponen yang terbuat dari bahan tersebut) untuk menerima beban/gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan/komponen tersebut. Seringkali bila suatu bahan mempunya sifat mekanik yang baik tetapi kurang baik pada sifat yang lain, maka diambil langkah untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan berbagai cara yang diperlukan.Misalkan saja baja yang sering digunakan sebagai bahan dasar pemilihan bahan. Baja mempunyai sifat mekanik yang cukup baik, dimana baja memenuhi syarat untuk suatu pemakaian tetapi mempunyai sifat tahan terhadap korosi yang kurang baik. Untuk mengatasi hal itu seringkali dilakukan sifat yang kurang tahan terhadap korosi tersebut diperbaiki dengan cara pengecatan atau galvanising, dan cara lainnya. Jadi tidak harus mencari bahan lain seperti selain kuat juga harus tahan korosi, tetapi cukup mencari bahan yang syarat pada sifat mekaniknya sudah terpenuhi namun sifat kimianya kurang terpenuhi.Berikut adalah beberapa sifat mekanik yang penting untuk diketahui :1. Kekuatan (strength), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi patah. Kekuatan ini ada beberapa macam, tergantung pada jenis beban yang bekerja atau mengenainya. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung.2. Kekerasan (hardness), dapat didefenisikan sebagai kemampuan suatu bahan untuk tahan terhadap penggoresan, pengikisan (abrasi), identasi atau penetrasi. Sifat ini berkaitan dengan sifat tahan aus (wear resistance). Kekerasan juga mempunya korelasi dengan kekuatan.3. Kekenyalan (elasticity), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan. Bila suatu benda mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Apabila tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati batas tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi hanya bersifat sementara, perubahan bentuk tersebut akan hilang bersama dengan hilangnya tegangan yang diberikan. Akan tetapi apabila tegangan yang bekerja telah melewati batas kemampuannya, maka sebagian dari perubahan bentuk tersebut akan tetap ada walaupun tegangan yang diberikan telah dihilangkan. Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, atau dapat dikatakan dengan kata lain adalah kekenyalan menyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima bebang yang menimbulkan deformasi.4. Kekakuan (stiffness), menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting daripada kekuatan.5. Plastisitas (plasticity) menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastik (permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai macam pembentukan seperti forging, rolling, extruding dan lain sebagainya. Sifat ini juga sering disebut sebagai keuletan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastik cukup besar dikatakan sebagai bahan yang memiliki keuletan tinggi, bahan yang ulet (ductile). Sebaliknya bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastik dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan rendah atau getas (brittle).6. Ketangguhan (toughness), menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit diukur.7. Kelelahan (fatigue), merupakan kecendrungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang ulang (cyclic stress) yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastiknya. Sebagian besar dari kerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan ini. Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting, tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya.8. Creep, atau bahasa lainnya merambat atau merangkak, merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya berubah sesuai dengan fungsi waktu, pada saat bahan atau komponen tersebut tadi menerima beban yang besarnya relatif tetap.Beberapa sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya, yaitu :1. Sifat mekanik statis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban statis yang besarnya tetap atau bebannya mengalami perubahan yang lambat.2. Sifat mekanik dinamis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban dinamis yang besar berubah ubah, atau dapat juga dikatakan mengejut.2.3 Soft Ware PRO/Engineer PRO/Engineer adalah computer aided engineering (CAE) software yang digunakan untuk membuat 3D model dari sebuah part/component dan dapat digunakan untuk simulasi dan analisa. Parametric technology Cooperation (PTC) selaku perusahaan yang mengeluarkan PRO/Engineer mengklaim bahwa PRO/Engineer adalah CAE software pertama yang menggunakan parametric based. Berikut adalah tampilan main window saat pertama kali kita membuka PRO/Engineer .

Gambar 2.1 Main Window Pro/ EngineerKeterangan :1. Title Bar: Menampilkan nama dari object yang active2. Menu Bar: Semua perintah di PRO/Engineer dapet di-access dari menu bar.3. System ToolBar : Terdiri dari icon yang merupakan flowchart untuk mengontrol kerja di PRO/Engineer , seperti model display, datum display dll.4. Navigator : Terdiri dari beberapa tools yang digunakan untuk mengontrol suatu model seperti model tree, layers, file explorer dll5. Working window: Merupakan ruang kerja yang menampilkan 2D maupun 3D drawing sebuah part atau component.6. Dashboard: akan tampak untuk kebanyakan feature di PRO/Engineer , terdiri dari beberapa option dan element saat mendefinisikan feature.7. Message Bar: berfungsi untuk menampilkan informasi, peringatan, dll.PRO/Engineer adalah sebuah perangkat lunak desain yang dikeluarkan oleh Parametric Technology Corporation yang berbasis gambar 3 dimensi (memiliki massa, volume dan pusat gravitasi).PRO/Engineer merupakan pelopor perangkat lunak desain 3 dimensi yang memakai sistem parametrik. Artinya desain komponen terbentuk dari berbagai fitur dan referensi dan bentuk hubungan antar fitur tersebut. Untuk komponen akhir yang sama jika cara pemberian dimensi dan hubungan antar fitur berbeda maka akan menghasilkan bentuk komponen yang berbeda ketika suatu dimensi diubah.Gambar 2 dimensi bisa langsung digunakan untuk aplikasi perangkat lunak CAE (Computer Aided Engineering)

Gambar 2.2 komponen tiga dimensi dengan propertinya (massa, volume, pusat gravitasi)

BAB IIIANALISIS UJIAN

3.1 Latihan 1 Analisa Tabung1. Mulai Pro Engineer Wildfire 4.02. Atur direktori kerja3. Klik File > New > Part dan beri nama Tabung > OK. Hilangkan tanda checklis pada kotak use default template

Gambar 3.1 Pemilihan Gambar Part Tabung4. Pilih satuan mmns_part_solid > OK5. Klik Sketch > Pilih Plane Top dan Reference pilih Right > Sketch

Gambar 3.2 Pemilihan Plane Part Tabung6. Buat lingkaran diameter 20 mm dengan mengklik center and point. Beri ukuran dengan menggunakan Normal. Jika sudah klik Done

Gambar 3.3 Pembuatan Sketch Lingkaran dan Pemberian Ukuran Diameter7. Klik Extrude Tool > Klik Sketch Tool > Masukan nilai Extrude yaitu 70 mm > Klik Checklis.

Gambar 3.4 Parameter Extrude dan Hasil Extrude Part Tabung8. Klik Applications > Pilih Mechanica

Gambar 3.5 Fungsi Mekanika9. Kemudian muncul unit info sebagai konfirmasi unit satuan > klik Continue. Kemudian akan muncul mechanica model setup, pilih jenis structure > Ok.

Gambar 3.6 Unit Info dan Mechanica Model Setup10. Klik Displacement Constraint, pilih references surface, kemudian pilih bagian bawah tabung sebagai constraint > OK

Gambar 3.7 Displacement Constraint11. Pilih Material dan tentukan jenis material, dalam hal ini gunakan material Steel, untuk memilih steel klik double pada steel > OK.

Gambar 3.8 Pemilihan Material Tabung

12. Klik Material Assignment > OK

Gambar 3.9 Material Assignment13. Klik Force/Moment Load > Pilih References Surface, klik bagian atas tabung > Masukan nilai force pada Y sebesar 1000 > OK

Gambar 3.10 Force / Moment Load14. Klik Mechanica Analysis/Studies. Klik File > New Static > ubah nama menjadi Analisa_Tabung > OK

Gambar 3.11 Mechanica Analysis/Studies dan Static Analysis Definition15. Klik Start Run > Yes. Maka muncul kotak diagnosa. Pastikan bahwa di kotak tersebut terdapat tulisan Run Completed > Close

Gambar 3.12 Diagnotics : Analysis16. Klik review result of design > Pilih jenis Display Fringe > Pada tab Quantity Pilih Stress > Klik tab Display opsi > checklis kotak Animate dan pilih frame 20 > OK and Show.

Gambar 3.13 Hasil/Result Dengan Jenis Display Fringe17. Untuk mengetahui titik kritis dan stress maksimum yang dialami oleh benda klik info > view max. Stress maksimum nya adalah 3.558 N/mm2.18. Untuk menampilkan hasil stress berupa grafik klik insert a new definition > Pilih Analisa_Tabung > Open. Pilih jenis diplay Graph > klik panah pada Graph Location > Pilih sisi atas tabung > OK > OK > OK and Show

Gambar 3.14 Pengaturan Opsi Display Graph

Gambar 3.15 Hasil/Result dengan Jenis Display Graph19. Untuk menyimpan file, ubah dulu ke dalam menu standard, klik Applications > Standard.

3.2 Latihan 2 Analisa Bracket1. Mulai Pro Engineer Wildfire 4.02. Atur direktori kerja3. Klik File > New > Part dan beri nama Bracket > OK. Hilangkan tanda checklis pada kotak use default template

Gambar 3.16 Pemilihan Gambar Part Bracket4. Pilih satuan mmns_part_solid > OK5. Buatlah Part Seperti dibawah ini dan lakukan extrution setebal 2.5 mm

Gambar 3.17 Sketch Braket1. 2. 3. 4. 5. 6. Setelah selesai membuat part. Simpan part.7. Aktifkan Mechanica Structure dengan mengklik Application > Mechanica.

Gambar 3.18 Fungsi Mekanika8. Konfirmasi system satuan, klik continue

Gambar 3.19 Satuan mmks9. Pilih Structure dari menu Mechanica10. Tentukan material yang akan digunakan, pilihlah steel dan lakukanlah double klik.11. Pilih Assign steel sebagai material braket prt. Dengan mengklik Assign > Part pilih braket prt dan pilih OK

Material

Assign Material

Gambar 3.20 Fungsi Material12. Tutup kotak dialog material.13. Buat konstrain tepi dengan mengklik Constraints > New > Edge / Curve14. Buat Constraint set baru dengan nama Las. Pilih tepi atas depan dengan mengklik kiri dan tepi bawah depan braket sebagai kurva referensi dengan menekan CTRL + Klik kiri. Matikan semua dof . Model akan tampak seperti gambar :

Gambar 3.21 Fungsi Konstrain15. Setelah menentukan konstrain, model harus tampak seperti ini :

Gambar 3.22 Aplikasi KonstrainDalam latihan ini, beban braket harus dihitung menggunakan kondisi pembebanan yang realistis. Dalam kenyataan rack dipasang pada braket dengan menggunakan dua baut. Diagram benda bebas dibuat seperti gambar berikut :

Gambar 3.23 Pemodelan Beban Karena system persamaan adalah tidak tentu, maka harus dibuat asumsi Ay = By dan perhitungan tarik menghasilkan :Ax =-889 N Ay = 44.5 N Bx =889 N By = 44.5 N16. Buat beban bearing dengan klik Loads > New > Bearing17. Beri nama Load set dengan beban_bearing18. Pilih tepi bawah depan dari lubang atas sebagai lubang bearing.19. Biarkan pilihan default gaya Component. Edit komponen X pada 889 dan Y pada -44.5 dan Z pada 0.20. Preview hasilnya, system menyajikan distribusi beban seperti pada gambar :

Gambar 3.24 Pembebanan Model Bearing21. Buat beban bearing lain, pada tepi bawah depan dan lubang bawah dengan menggunakan prosedur yang sama.22. Nama Load set : beban_bearing23. Berikan pilihan default gaya pada Component. Edit komponen X dengan 889, Y dengan 44.5 dan Z dengan 0.24. Karena tebal part braket tipis. Maka lakukan idealisasi shell.25. Buat permukaan shell dengan klik Idealization > Shell > Mid Surface.26. Klik New. Pilih permukaan depan dengan klik kiri dan belakang permukaan model dengan menekan CTRL + Klik kiri. Mechanica membuat pasangan tersebut berwarna merah dan kuning seperti gambar dibawah ini :

Fungsi Shell

Gambar 3.25 Fungsi Shell 27. Klik Autogem ( Automatic Geometry Element Mesh ) untuk memulai pembuatan elemen shell.28. Klik Create untuk secara otomatis membuat elemen shell. Setelah proses pembuatan selesai model tampak seperti pada gambar berikut :Fungsi AutoGem

Gambar 3.26 Fungsi Autogem29. Klik Analisys / Studies30. Buat analisi statis baru dengan mengklik File > New Static31. Namakan analisis dengan braket_statis32. Klik las sebagai konstrain33. Klik beban_bearing sebagai load set. Klik load set 1 untuk membatalkannya sebagai load set.34. Pada tab convergence, pastikan bahwa konvergen diset pada single pass adaptive.35. Pada tab Output, set plotting grid output pada 7.36. Klik OK untuk menutup kotak dialog Static Analisys Definition.Fungsi Analysys / Studies

Gambar 3.27 Fungsi Anaysis Studies37. Klik info > status untuk menampilkan window ringkasan proses analisis38. Setelah direview parameter yang diperlukan. Klik close untu keluar dari kotak dialog analysis dan studies.39. Klik result untuk memulai kreasi hasil. Jangan simpan model jika muncul pertanyaan.40. Klik Insert > Result window untuk membuat window baru yang menampilkan tegangan pada part.41. Beri nama window dengan braket_max_vm42. Ubah judul menjadi maximum von misses.43. Pilih direktori desaign study dengan mencari braket_statis dan klik open.44. Pastikan bahwa jenis tampilan adalah fringe.45. Pastikan Quantity adalah Strees.46. Pastikan bahwa Component diset pada Von Mises.47. Pada tab Display Option. Hilangkan pilihan Continuous Tone jika perlu.48. Periksa pilihan Deformed dengan skala 10 %49. Periksa pilihan animasi dan tentukan 16 Frame.50. Pastikan Auto Start dan Continus Loop aktif.51. Klik Ok and Show untuk mengakhiri definisi dan menampilkan window hasil.

Gambar 3.28 Fungsi ResultNilai TeganganArea Tegangan Maksimum

Gambar 3.29 Hasil/ResultDari hasil simulasi anaisis dapat dilihat area yang mempunyai tegangan paling tinggi berdasarkan warna. Dan besaran nominal tegangannya dari minimum sampai maksimum. Untuk tegangan maksimum disimbolkan dengan warna merah sedangkan untuk minimum disimbolkan dengan warna biru.3.3 Analisis Idealisasi BeamIdealisasi adalah pendekatan matematika pada geometri model. Mechanica menggunakan idealisasi untuk mensimulasikan prilaku rancangan. Mechanica menghitung tegangan, regangan dan nilai lain untuk masing masing idealisasi atau elemen. Kita dapat memilih dari beberapa jenis idealisasi yang berbeda untuk menyederhanakan rancangan saat menjalankan analisa.1. Mulai Pro Engineer Wildfire 4.02. Atur direktori kerja3. Klik File > New > Part dan beri nama idealisasi_beam4. Edit satuan dengan system mmks ( millimeter, Kilogram, Sekon )5. Buatlah Sketsa kurva datum seperti pada gambar dibawah ini. Pilihlah Front sebagai bidang skets.

Gambar 3.30 Sketch Idealisasi Beam6. Aktifkan mode Mechanica Structure.7. Tambahkan beam baru dengan nama hollow_tube.Dari menu Mechanica Structure pilih Idealization > Beams > New

Fungsi Idealization Beams

Gambar 3.31 Fungsi Idealisasi Beam8. Untuk references, pilih Edge / Curva dan pilih semua kurva pada model.9. Untuk arah Y, pilih vector dalam WCS dan ketik 0,0,1 masing masing untuk arah X, Y, dan Z.10. Untuk section, klik more untuk menambahkan sebuah penampang.11. Klik New untuk menambahkan penampang beam dengan nama hollow_circle.12. Set jenis penampang pada hollow_circle dengan jari jari luar 12.5 dan jari jari dalam 8.75

Gambar 3.32 Definisi Beam Section13. Ketika selesai, tampil ikon sepanjang masing masing beam seperti gambar berikut :

Gambar 3.33 Pemodelan Ikon Beam14. Pindah ke pandangan depan dan buat titik datum PNT1, dengan memilih Features > Datum Point > Circle.15. Buat titik datum lain PNT2 seperti pada gambar berikut :Point 1Point 2

Gambar 3.34 Pemodelan Point16. Buat sebuah masa pada PNT1, pilih Idealization > Mass > New17. Ambil PNT1 sebagai referensi dan tipe sample. Ketik 100 sebagai properti massa. Ikon masa akan tampil.18. Buat pegas antara PNT2 dan dasar, pilih Idealization > Springs > New19. Pilih To Ground sebagai type dan PNT2 sebagai referensi. Untuk property pegas ketik More dan New dan ketik 10, 1000, 10 untuk Kxx, Kyy dan Kzz dan biarkan default lainnya.20. Kita dapat menyembunyikan ikon Idealization dan tampilan simulasi. Pilih View > Simulation Display dan klik tab Modeling Entities.21. Jalankan fungsi Autogem seperti latihan pertama, hasil dari fungsi Autogem akan seperti gambar berikut :

Gambar 3.35 Pemodelan Autogem Beam22. Setelah Autogem dijalankan, close Autogem dan jalankan Mechanica Analiysis Studies kemudian lihat hasilnya di result. Maka hasil result akan seperti gambart di bawah ini.Sample Batang

Gambar 3.36 Pemodelan Result BeamDari hasil result diketahui bahwa batang yang paling maksimum tegangannya adalah batang paling belakang yang dijadikan sample batang untuk grafik. Dari hasil grafik bis adilihat bahwa titik tegangan paling maksimum terletak di kordinat 50 mm dari titik tumpuan bawah. Sedangkan batang yang mengalami tegangan paling minimum terletak di area bracing ( Cremona ), karena berwarna biru.

3.5 Analisis Tangki1. Mulai Pro Engineer Wildfire 4.02. Atur direktori kerja3. Klik File > New > Part dan beri nama Tangki > OK. Hilangkan tanda checklis pada kotak use default template4.

Gambar 3.37 Pemilihan Jenis Gambar Part Tangki5. Pilih satuan mmns_part_solid > OK6. Klik Sketch > Pilih Plane Top dan Reference pilih Right > Sketch

Gambar 3.38 Pemilihan Plane Part Tabung7. Buatlah lingkaran dengan menggunakan center and point.

3.39 Sketch lingkaran tangki8. Klik Extrude > masukan nilai 1500 > chekclis

3.40 Extrusi Tangki9. Buatlah radius pada sisi bawah tangki dengan cara klik round > masukan nilai 70

3.41 Radius pada tangki10. Klik Shell > pilih bagian atas tabung > masukan nilai 20 > klik chekclis

Gambar 3.42 Shell pada tangki

11. Klik Applications > Pilih Mechanica

Gambar 3.43 Fungsi Mekanika12. Kemudian muncul unit info sebagai konfirmasi unit satuan > klik Continue. Kemudian akan muncul mechanica model setup, pilih jenis structure > Ok.

Gambar 3.44 Unit Info dan Mechanica Model Setup

13. Klik Insert > klik midsurface > pada menu manager klik autodetect > klik done.

Gambar 3.45 Idealisasi Shell14. Klik Displacement Constraint > pilih bagian bawah tangki > ok

Gambar 3.46 Displacement Constraint Tangki15. Pilih Material dan tentukan jenis material, dalam hal ini gunakan material Steel, untuk memilih steel klik double pada steel > OK.

Gambar 3.47 Pemilihan Material Tabung16. Klik Material Assignment > OK

Gambar 3.48 Material Assignment17. Klik pressure load > pilih setiap sisi dalam permukaan tabung > masukan nilai pressure load sebesar 0.014715 Mpa. Karena nilai pressure tidak sama dalam setiap ketinggian tangki, maka klik advanced. Pada kotak spatial variation pilih function of coordinates. Selanjutnya klik f(x) > new > pada kotak nama tuliskan persamaan linier dan pada kotak definition klik -y > OK > OK

Gambar 3.49 Pressure Load dan Function Definition18. Maka hasil pressure load akan menjadi seperti gambar dibawah ini :

Gambar 3.50 Pressure Load Tangki19. Klik Mechanica Analysis / Studies > File > New Static > Masukan Nama Analysis_Tangki > OK

Gambar 3.51 Static Analysis Definition20. Klik Start Run > Yes. Maka muncul kotak diagnosa. Pastikan bahwa di kotak tersebut terdapat tulisan Run Completed > Close

Gambar 3.52 Diagnotics : Analysis21. Klik review result of design > Pilih jenis Display Fringe > Pada tab Quantity Pilih Stress > Klik tab Display opsi > checklis kotak Animate dan pilih frame 20 > OK and Show.

Gambar 3.53 Hasil / Result dengan Jenis Display Fringe6. Untuk mengetahui titik kritis dan stress maksimum yang dialami oleh benda klik info > view max. Stress maksimum nya adalah 373,5 N/mm2.7. Untuk menampilkan hasil stress berupa grafik klik insert a new definition > Pilih Analisa_Tangki > Open. Pilih jenis diplay Graph > klik panah pada Graph Location > Pilih sisi lingkaran bagian bawah > OK > OK > OK and Show

Gambar 3.54 Pengaturan jenis display graph

Gambar 3.55 Hasil / Result dengan Jenis Display Graph

BAB IV

ANALISIS UJIAN PRAKTIKUM

4.1Ujian Tengah Semester 1. Mulai Pro Engineer Wildfire 4.02. Atur direktori kerja3. Klik File > New > Part dan beri nama UTS > OK. Hilangkan tanda checklis pada kotak use default template

Gambar 4.1 Pemilihan Jenis Gambar UTS4. Pilih satuan mmns_part_solid > OK5. Klik Sketch > Pilih Plane Front dan Reference pilih Right > Sketch

Gambar 4.2 Pemilihan Plane Part Tabung6. Buatlah sketch alas dengan menggunakan rectangle dan beri ukuran seperti dibawah ini :

Gambar 4.3 sketch alas7. Extrude sketch alas sepanjang 100 mm dengan menggunakan extrude on both side

Gambar 4.4 Extrude Alas8. Buat sketch lingkaran dengan menggunakan front sebagai plane, dengan references right. Dan buat sketch seperti dibawah ini :

Gambar 4.5 Sketch Lingkaran9. Extrusi sketch lingkaran dengan menggunakan extrude on both side dan masukan nilai 20.

Gambar 4.6 Extrude sketch lingkaran10. Klik Applications > Pilih Mechanica

Gambar 4.7 Fungsi Mekanika11. Kemudian muncul unit info sebagai konfirmasi unit satuan > klik Continue. Kemudian akan muncul mechanica model setup, pilih jenis structure > Ok.

Gambar 4.8 Unit Info dan Mechanica Model Setup

12. Klik Displacement Constraint dan pilih bagian bawah.

Gambar 4.9 Displacement Constraint13. Pilih Material dan tentukan jenis material, dalam hal ini gunakan material FE60, untuk memilih FE60 klik double pada FE60 > OK.

Gambar 4.10 Pemilihan Material Tabung14. Klik Material Assignment > OK

Gambar 4.11 Material Assignment

15. Masukan load dengan menggunakan bearing load pada sisi lingkaran dan pilih X masukan nilai 981 N.

Gambar 4.12 Bearing Load16. Klik Mechanica Analysis/Studies. Klik File > New Static > ubah nama menjadi Analisa_Tabung > OK

Gambar 4.13 Mechanica Analysis/Studies dan Static Analysis Definition

17. Klik Start Run > Yes. Maka muncul kotak diagnosa. Pastikan bahwa di kotak tersebut terdapat tulisan Run Completed > Close

Gambar4.14 Diagnotics18. Klik review result of design > Pilih jenis Display Fringe > Pada tab Quantity Pilih Stress > Klik tab Display opsi > checklis kotak Animate dan pilih frame 20 > OK and Show.

Gambar 4.15 Hasil/Result dengan Jenis Display Fringe19. Untuk mengetahui titik kritis dan stress maksimum yang dialami oleh benda klik info > view max. Stress maksimum nya adalah 5.983 N/mm2.20. Untuk menampilkan hasil stress berupa grafik klik insert a new definition > Pilih Analisa_UTS > Open. Pilih jenis diplay Graph > klik panah pada Graph Location > Pilih sisi lingkaran yang terkena beban > OK > OK > OK and Show

Gambar 4.16 Pengaturan jenis display graph

Gambar 4.17 Hasil/Result dengan jenis display graph1.2 Pertanyaan UTS1. Berapa stress von mises maksimum yang mampu diterima oleh benda tersebut?Stress von mises maksimum yang mampu diterima oleh benda yaitu 5.983 N/mm2.2. Dimana titik kritis yang di alami oleh benda kerja ?Titik kritis benda

3. Aman atau tidak benda tersebut untuk diproduksi. Jelaskan!Suatu benda dapat dikatakan aman apabila stress maksimum von mises lebih kecil daripada yield point dari material yang digunakan.Tabel 4.1 Properties Material

Material yang digunakan adalah Fe-60 dengan nilai yield point 335N/mm2 (lihat tabel 4.1). hasil analisa dengan menggunakan software pro engineer menunjukan bahwa stress maksimumnya adalah 5.983 N/mm2. Sehingga dapat disimpulkan bahwa benda tersebut aman untuk diproduksi karena stress maksimumnya lebih kecil daripada yield point material.

1.3 Ujian Akhir Semester 1. Mulai Pro Engineer Wildfire 4.02. Atur direktori kerja3. Klik File > New > Part dan beri nama UAS_1B > OK. Hilangkan tanda checklis pada kotak use default template

Gambar 4.18 Pemilihan Jenis Gambar UAS_1A4. Pilih satuan mmns_part_solid > OK5. Klik Sketch > Pilih Plane Front dan Reference pilih Right > Sketch.

Gambar 4.19 Pemilihan Plane UAS 1A

6. Buatlah sketch seperti dibawah ini dengan menggunakan circle. Jika sudah klik checklish

Gambar 4.20 Sketch Soal 1 A

Gambar 4. 21 Sesudah di extrude7. Klik Applications > Pilih Mechanica

Gambar 4.22 Fungsi Mekanika8. Kemudian muncul unit info sebagai konfirmasi unit satuan > klik Continue. Kemudian akan muncul mechanica model setup, pilih jenis structure > Ok.

Gambar 4.23 Unit Info dan Mechanica Model Setup9. Klik Displacement Constraint > pada kotak references ganti menjadi points > pilih titik pada masing-masing ujung garis.

Gambar 4. 24 Displacement Constraint10. Pilih Material dan tentukan jenis material, dalam hal ini gunakan material STEEL, untuk memilih STEEL klik double pada STEEL > OK.

Gambar 4.25 Pemilihan Material

11. Masukan Force pada titik A dan B dengan menggunakan Force/Load > pada kotak references pilih surface = 500 x 9.81

Gambar 4.26 Beban pada surface12. Klik Mechanica Analysis/Studies. Klik File > New Static > ubah nama menjadi Analisa_UAS_A > OK

Gambar 4.27 Mechanica Analysis/Studies dan Static Analysis Definition13. Klik Start Run > Yes. Maka muncul kotak diagnosa. Pastikan bahwa di kotak tersebut terdapat tulisan Run Completed > Close

Gambar 4.28 Diagnotics14. Klik review result of design > Pilih jenis Display Fringe > Pada tab Quantity Pilih Stress > Klik tab Display opsi > checklis kotak Animate dan pilih frame 20 > OK and Show.

Gambar 4.28 Hasil/Result dengan Jenis Display Fringe15. Untuk mengetahui titik kritis dan stress maksimum yang dialami oleh benda klik info > view max. Stress maksimum nya adalah 8.65 N/mm2.

1.4 Pertanyaan UAS soal 1 A1. Berapa Tegangan Kerja yang terjadi pada benda tersebut ?= 8.65 N/mm2 = 8.65 x 106 Pascal (Pa)

BAB VKESIMPULAN

Dalam perancangan dan simulasi tentang mekanik dibutuhkan soft ware yang membantu kita dalam menyelesaikan masalah. Dalam sofware tersebut pun terdapat komponen-komponen mekanika sehingga keakurasian analisa lebih tinggi, dengan adanya simulasi memudahkan engineer dalam perancangan perancangan tersebut. Pada bab ini, setelah melewati beberapa tahapan dalam pembuatan model dengan software PRO Engineer. Apabila model yang dibuat sesuai maka proses-proses yang harus dilalui dalam proses pembauatannya akan dapat dilakukan. Apabila terdapat beberapa error dalam pembuatannya, itu berarti ada proses yang belum komplit atau mengalami kendala.