5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 1/19
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Umum
2.1.1. Model Skala Centrifugal Fan
Secara teknis, fan dan blower merupakan dua alat/mesin yang berbeda yang memiliki
fungsi yang sama yaitu memindahkan sejumlah udara atau gas pada tekanan tertentu. Istilah fan
digunakan untuk menyatakan mesin yang tekanannya tidak melebihi 2 psig, sedangkan blower
untuk menyatakan mesin dengan tekanan discharge antara 2 – 10 psig. Untuk mesin dengan
tekanan discharge di atas 10 psig disebut sebagai kompresor. Istilah blower juga digunakan untuk
kompresor rotari ( positive displacement ) kapasitas aliran rendah yang memiliki rasio kompresi
tinggi.
2.1.2. Klasifikasi Fan
Fan dapat diklasifikasikan dalam 2 (dua) tipe yaitu: axial dan centrifugal. Axial fan
beroperasi seperti propeler, yang menghasilkan aliran udara disepanjang porosnya. Axial fan dapat
dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: tube-axial fan, vane axial fan dan propeller fan, yang dapat dilihat
pada Gambar 2.1.
Tube-axial fan lebih efisien dari pada propeller fan dengan ciri housing fan yang
berbentuk silinder dipasang teapt pada radius ujung blade, dan diaplikasikan untuk sistem
pemanas, ventilasi, air conditioning dan industri, dengan tekanan rendah dan jumlah volume udara
yang dialirkan besar.
Vane axial fan merupakan fan axial dengan efisiensi tinggi dengan ciri housing fan yang berbentuk
silinder dipasang tepat pada radius blade, dan diaplikasikan untuk sistem sistem pemanas,
ventilasi, dan air conditioning yang memerlukan aliran lurus dan efisiensi tinggi. Propeller fan
merupakan desain dasar fan aksial yang diaplikasikan untuk tekanan rendah dan volume udara
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 2/19
yang dialirkan sangat besar volume. Fan jenis ini biasa diaplikasikan untuk sistem ventilasi yang
menembus tembok.
Gambar 2.1. Tiga Jenis Blade Axial Fan
Tipe kedua yaitu centrifugal fan menghasilkan aliran udara dengan mempercepat arus udara secara
radial dan mengubah energi kinetik menjadi tekanan. Centrifugal fan dapat menghasilkan tekanan
tinggi dengan efisiensi tinggi, dan dapat dibuat dalam berbagai tingkat kondisi operasional. Fan
jenis ini memiliki beberapa jenis blade.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.2 (a) forward curve, (b) radial blade, (c) radial
tip, (d) backward-inclined , dan (e) air foil.
Gambar 2.2. Lima Jenis Blade Centrifugal Fan
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 3/19
Forward curve fan memiliki kecepatan putar yang sangat rendah untuk mengalirkan
sejumlah udara serta bentuk lengkungan blade menghadap arah putaran, sehingga kurang efisien
dibandingkan tipe air foil dan backward inclined . Fan jenis ini biasanya diaplikasikan untuk
sistem pemanas bertekanan rendah, ventilasi, dan air conditioning radial blade fan secara umum
yang paling efisien diantara centrifugal fan yang memiliki bentuk blade mengarah titik poros. Fan
jenis ini digunakan untuk pemindahan bahan dan industri yang membutuhkan fan dengan tekanan
di atas menengah.
Radial tip fan lebih efisien dibandingkan fan tipe radial blade yang di desain tahan
terhadap keausan dan aliran udara yang erosif.
Backward-inclined fan memiliki blade yang lurus dengan ketebalan tunggal. Fan ini
diaplikasikan pada sistem pemanas, ventilasi, air conditioning dan industri dimana blade akan
mengalami lingkungan yang korosif dan lingkungan yang erosif. Air foil fan adalah tipe centrifugal fan yang dikembangkan untuk memperoleh efisiensi
tinggi. Fan ini diaplikasikan pada sistem pemanas, ventilasi, air conditioning dan udara bersih
industri dimana penghematan energi sangatlah penting.
2.1.3. Prinsip dan Desain Pengujian Model Skala
Persyaratan dari suatu model yang diskalakan harus memenuhi ketiga tujuan berikut ini:
a. Dapat mentranformasikan secara proporsional fitur pada kondisi asli yang sulit untuk
ditangani sehingga dapat dikelola, seperti: ukuran yang sangat besar, aliran yang sangat
lambat, pelepasan energi yang sangat cepat, dan dimensi yang mikroskopis.
b. Memperpendek waktu eksperimen dengan menyederhanakan sejumlah variabel.
c. Dapat memberikan pemahaman yang mendalam terhadap suatu fenomena.
Berbagai jenis model telah banyak digunakan dengan tujuan yang berbeda, antara lain:
a. Model subjektif, model ini merupakan model konseptual yang dikembangkan oleh
filsuf atau sosiologis, untuk merefleksikan pandangannya terhadap struktur
kemanusiaan dan lingkungan sosial.
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 4/19
b. Model kualitatif, model ini merupakan model yang sesuai dengan spesifikasi,
contohnya:
i. Breadboard model, yang memiliki sedikit kemiripan, namun fisiknya dapat
membantu dalam memastikan suatu alat baru dapat berfungsi dengan baik
ii. Mock-up model, yang menampilkan bagian eksternal dari suatu konsep baru
namun kurang berfungsi dengan baik.
iii. Test bed, pilot plant, dan development model, yang merupakan perangkaian awal
elemen yang esensial dari mesin baru, dengan tujuan untuk mengetahui adanya
malfuction dan untuk mengarahkan pengembangan selanjutnya.
iv. Prototype, merupakan produk akhir dari tahap pengembangan, dapat dilakukan
penyesuaian final dan mengawali suatu seri dari produksi awal.
c. Model Analog, model ini dirancang untuk menampilkan hubungan kuantitatif antar
parameter yang dapat diatur, contoh sederhananya: model boneka dari mobil, kapal,
pesawat terbang, dan peta geografi.
d.
Model Matematis, model ini berkembang dengan adanya komputer dan analisis
sistem yang diterapkan mulai ilmu pengetahuan hingga keilmuan yang tidak dapat
diukur secara kualitatif seperti, perilaku manusia, proses kejiwaan, fungsi biologis,
rencana tata kota, dan management.
e. Model Skala, merupakan suatu model eksperimen/pengujian untuk menampilkan
perilaku fisik dari suatu fenomena asli, atau suatu prototype.
2.1.4. Bahan Poros Pada Centrifugal Fan Dalam penelitian ini, poros ditumpu oleh dua buah bantalan yang terhubung dengan
motor listrik melalui V – Belt serta puli pada gambar 3.1 dengan data sebagai berikut :
• Daya motor : 1 HP
• Voltage : 380 volt
• Phase : 3
• Frekuensi : 50 Hz
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 5/19
• Diameter puli : 100 mm di elektro motor
100 mm di fan/ blade• Diameter poros : 25 mm
• Jenis Bantalan : bantalan bola (UKF 206 J/ FYH)
• V-Belt : A-37 (MITSUBOSHI)
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 6/19
Gambar 2.3. Skematik bahan uji backward inclined curve centrifugal fan 2 SWSI ;
(1) Fan casing, (2) Fan impeller , (3) bantalan, (4) poros fan (5) Puli
Fan, (6) V-belt , (7) Puli Motor, dan (8) Motor penggerak .
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 7/19
Material yang digunakan pada poros adalah DURINOX F12N sesuai data
terlampir, dengan data sebagai berikut :
• Tensile Strenght : 455 Mpa
• Modulus Elastisitas : 220 GPa
2.2. Pengertian Dan Fungsi Poros
Poros merupakan salah satu bagian terpenting dalam setiap mesin yang
berfungsi untuk meneruskan daya dan putaran. Poros adalah suatu bagian
stasioner yang berputar, biasanya berpenampang bulat, dimana terpasang elemen-
elemen seperti roda gigi, pulley, roda gila ( flywheel), engkol, sproket, dan elemen
pemindah daya lainnya.
Poros bisa menerima lenturan, tarikan, tekan, atau puntiran, yang bekerja
sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya. Bila beban tersebut
tergabung, kita bisa mengharapkan untuk mencari kekuatan statis dan kekuatan
lelah yang perlu untuk pertimbangan perencanaan, karena suatu poros tunggal bisa
diberi tegangan-tegangan statis, tegangan bolak-balik lengkap, tegangan berulang,
yang semuanya bekerja pada waktu yang sama.
2.3. Macam –Macam Poros
Menurut pembebanannya poros diklasifikasikan menjadi :
a) Poros transmisi
Poros macam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya
ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau
sproket rantai.
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 8/19
b) Poros spindel
Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas,
dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat yang harus
yang dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta
ukurannya harus teliti.
c) Poros gandar
Poros seperti yang dipasang diantara roda-roda kereta barang, dimana tidak
mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut
gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh
penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.
2.4. Diameter Poros
Dalam perhitungan diameter poros ada beberapa hal yang perlu diperhatikan
yakni faktor koreksi yang dianjurkan ASME dan juga dipakai disini. Faktor
koreksi akibat terjadinya tumbukan yang dinyatakan dengan Kt, jika beban
dikenakan beban secara halus, maka dipilih sebesar 1,0. Jika terjadi sedikit
kejutan atau tumbukan, maka dipilih sebesar 1,0-1,5. Jika beban dikenakan
dengan kejutan atau tumbukan besar, maka dipilih sebesar 1,5-3,0. Dalam hal ini
harga Kt diambil sebesar 3 karena cangkang terhisap langsung kedalam mesin fan
sehingga mendapatkan beban kejut atau tumbukan yang besar secara tiba-tiba.
Meskipun dalam perkiraan sementara ditetapkan bahwa beban hanya terdiri atas
momen puntir saja, perlu ditinjau pula apakah ada kemungkinan pemakaian
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 9/19
dengan beban lentur. Dimana untuk perkiraan sementara ditetapkan bahwa beban
hanya terjadi karena momen puntir saja dengan harga diantara 1,2-2,3 (jika
diperkirakan tidak akan terjadi pembebanan lentur maka Cb diambil 1,0), dalam
perencanaan diambil faktor koreksinya sebesar 1,2. Maka rumus untuk
merencanakan diameter poros ds diproleh:
ds =3
1
1,5
T C K
bt
aτ
……………………………...………….[4, hal.8]
dimana :
ds = diameter poros yang direncanakan (mm)
aτ = kekuatan tarik bahan (kg/mm
2)
Kt = faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya tumbukan
Cb = faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya beban lentur.
2.5. Daya Poros
Di stasiun Kernel pada Pabrik Kelapa Sawit, poros Depericarper Fan akan
mendapatkan daya dari boiler. Daya tersebut akan ditransmisikan dari turbin ke
poros melalui V-Belt. Daya merupakan daya nominal output dari motor
penggerak dalam hal ini turbin uap. Daya yang besar mungkin diperlukan pada
saat mulai (start ), atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start .
Dengan demikian sering diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan
dengan menggunakan faktor koreksi pada perencanaan.
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 10/19
Ada beberapa jenis faktor koreksi sesuai dengan daya yang akan ditransmisikan
sesuai dengan tabel 2.1.
Tabel 2.1 Jenis-jenis faktor koreksi berdasarkan daya yang ditransmisikan
Daya yang ditransmisikan f c
Daya rata-rata yang diperlukan
Daya maksimum yang diperlukan
Daya normal
1,2 - 2,0
0,8 – 1,2
1,0 – 1,5
Sumber: Sularso,Kiyokatsu Suga, “ Dasar Perencanaan Dan Pemilihan
Elemen Mesin “.
Dalam perhitungan poros ini diambil daya rata-rata sebagai daya rencana
dengan faktor koreksi sebesar fc = 2,0. Harga ini diambil dengan pertimbangan
bahwa daya yang direncanakan akan lebih besar dari daya maksimum sehingga
poros yang akan direncanakan semakin aman terhadap kegagalan akibat momen
puntir yang terlalu besar. Sehingga besar daya rencana Pd yaitu :
Pd = N.f c ……….…...………………………...…………..[4, hal. 7]
Dimana :
Pd = daya rencana (kW)
f c = faktor koreksi
N = daya normal keluaran motor penggerak (kW)
Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban
berupa momen puntir. Oleh karena itu dalam penentuan ukuran-ukuran utama
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 11/19
poros akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan
kejutan/tumbukan dalam pembebanan, seperti pada saat motor mulai berjalan.
Besarnya momen puntir yang dikerjakan pada poros dapat dihitung :
T = 9,74 .105 n
Pd ………………………………………….[4, hal. 7]
Dimana :
T = momen puntir rencana (kg.mm)
Pd = daya rencana (kW)
n = putaran (rpm)
Bahan poros yang direncanakan adalah baja cor yaitu jenis baja karbon
tinggi dengan kadar C > 0,5 %. Baja karbon konstruksi mesin (disebut bahan S-C)
dihasilkan dari ingot yang dikil (baja yang dioksidasikan dengan ferrosilikon dan
dicor), kadar karbon terjamin. Jenis-jenis baja S-C beserta dengan kekuatan
tariknya dapat dilihat dari tabel 2.2.
Tabel 2.2 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin
untuk poros.
Standar dan macamLambang
Perlakuan
panas
Kekuatan tarik
(kg/mm2)
Keterangan
Baja karbon konstruksi
mesin (JIS G 4501)
S30C
S35C
S40C
S45C
S50C
S55C
Penormalan
“
“
“
“
“
48
52
55
58
62
66
Sumber: Sularso,Kiyokatsu Suga, “ Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen
Mesin “.
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 12/19
Dalam perencanaan poros ini dipilih bahan jenis S30C yang dalam
perencanaannya diambil kekuatan tarik sebesar 2 / 48 mmkgb =σ . Maka tegangan
puntir izin dari bahan dapat diperoleh dari rumus :
21.sf sf
b
a
σ
τ = ...…………………………………………...………..[4, hal. 8]
Dimana :
aτ = tegangan geser izin (kg/mm
2)
bσ = kekuatan tarik bahan (kg/mm2)
Sf1 = faktor keamanan yang bergantung kepada jenis bahan.
Sf2 = faktor keamanan yang bergantung pada bentuk poros (harga 1,3-3,0)
Sesuai dengan standar ASME, batas kelelahan puntir adalah 18% dari
kekuatan tarik bσ , dimana untuk harga ini faktor keamanan diambil sebesar 1
0,18
=5,6. Harga 5,6 diambil untuk bahan SF dan 6,0 untuk bahan S-C dengan
pengaruh massa dan baja paduan. Harga Sf1 diambil 6 karena dalam perencanaan
pemilihan bahan diambil jenis S30C. Sedangakan nilai Sf2, karena poros yang
dirancang merupakan poros bertingkat, sehingga dalam perencanaannya faktor
keamanan diambil 1,4.
2.6. Pemeriksaan Kekuatan Poros
Ukuran poros yang telah direncanakan harus diuji kekuatannya. Pengujian
dilakukan dilakukan dengan memeriksa tegangan geser yang terjadi (akibat
momen puntir) yang bekerja pada poros. Apabila tegangan geser ini melampaui
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 13/19
tegangan geser izin yang dapat ditahan oleh bahan maka poros mengalami
kegagalan. Besar tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja pada poros
diperoleh dari:
3
16 p
s
T
d τ
π
= …...………………………………………….[2, hal. 263]
dimana:
=τp tegangan geser akibat momen puntir ( kg/mm2
)
T = momen puntir yang terjadi (direncanakan) ( kg.mm )
d s = diameter poros ( mm )
2.7 Pemilihan Bahan
a. Impeller
Dalam penelitian ini bahan impeler centrifugal fan terbuat dari pelat
ferritic stainless steel buatan Durinox grade F12N [8], seperti yang dapat dilihat
pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Model Skala Impeler Centrifugal Fan
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 14/19
Komposisi kimia ferritic stainless stell plate Durinox F12N antara lain:
• Carbon : 0.01 %
• Chromium : 11.5 %
• Ni : 0.4 %
• PRE : 11,5 %
Stainless steel grade PRE ( pitting resistance equivalent ) adalah petunjuk tingkat
ketahanan stainless steel terhadap korosi, semakin tinggi nilainya maka semakin
baik ketahanannya terhadap korosi.
b. Bantalan
Dalam penelitian ini Bantalan yang digunakan adalah bantalan bola unit
terpadu (ball bearing units) model square four bolt flanged UKF 206 J merk
FYH, seperti pada Tabel 2.3.
Tabel.2.3. Spesifikasi Bantalan Bola Unit Terpadu Model Square Four
Bolt Flanged
Bantalan bola unit terpadu FYH dibuat dengan bentuk yang bervariasi
untuk memenuhi standar bantalan bola deep groove dan housing yang
lubrikasinya terlindungi. Bantalan ini memiliki keunggulan self-aligning hingga
3o
untuk yang tipe standar dan 1o
untuk yang dilengkapi dengan penutup (cover ),
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 15/19
yang memudahkan dalam pemasangan serta dilengkapi dengan nipples lubrikasi
(gemuk) agarmemudahkan dalam pelaksanaan lubrikasi kembali, seperti pada
gambar 2.5.
Gambar .2.5. Bantalan
c. Poros
Dalam penelitian ini bahan Poros yang digunakan adalah baja karbon
konstruksi mesin (disebut bahan S-C) yang dihasilkan dari ingot yang dikil (baja
yang dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan di cor, kadar karbon terjamin).
Meskipun demikian , bahan ini agak kurang tetap dan dapat mengalami deformasi
karena tegangan yang kurang seimbang misalnya bila diberi alur pasak karena
ada tegangan sisa di dalam terasnya, seperti yang dapat di lihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6. Poros
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 16/19
d. Pulley
Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung dengan roda
gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya yang lain dapat diterapkan, dimana
sebuah sabuk-V dibelitkan sekelilig puli. Puli ini berpenampang bulat dengan diameter (4 in)
bertujuan untuk menghubungkan antara poros penggerak dengan poros motor, seperti yang dapat
dilihat pada gambar 2.7.
2.8. Kondisi Pembebanan Poros
Dari hasil pengamatan survey pada Depericarper Fan skala model, poros yang direncanakan
ditumpu oleh dua buah bantalan (bearing) serta menumpu satu Impeller (fan), dan satu buah pulley
untuk menghubungkan ke motor penggeraknya. Dengan kondisi pembebanan yang terjadi pada
Poros dapat di lihat pada gambar 2.8 di bawah ini.
Gambar 2.8. Kondisi Pembebanan pada Poros
W1 W2
W3
A B
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 17/19
Keterangan gambar:
1. Impeller
2. Pulley
3. Bearing (Bantalan)
4. Poros
5. Bearing (Bantalan)
Dalam ilmu statika struktur, kita mengenal berbagai jenis tumpuan, yakni : roller (rol),
pada tumpuan jenis terdapat 1 variabel (kita misalkan tumpuan itu adalah A, maka variabelnya
RAY arah sumbu y). Kedua adalah pin (engsel), pada tumpuan jenis ini terdapat 2 variabel (kita
misalkan tumpuan itu sama yakni A, maka variabelnya RAY untuk sumbu y dan RAX untuk sumbu
x). Berikutnya overhang (jepitan), pada tumpuan ini terdapat 3 variabel (dengan permisalan yang
sama, maka variabelnya RAY arah sumbu y, RAX arah sumbu x dan MA momen yang terjadi). Dan
terakhir adalah kabel (batang) dengan variabel T.
Suatu benda yang mendapat pembebanan, maka benda tersebut mendapat gaya yang
diperoleh dari luar yang disebut gaya luar yakni: gaya berat, gaya reaksi dan gaya yang diberikan
(load ) dapat dilihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.9. Jenis-Jenis Gaya Dalam
NY
NY
V
V
M
NX
M
NX
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 18/19
Sedangkan gaya yang diperoleh dari dalam benda tersebut yang seterusnya disebut gaya
dalam yakni: gaya normal (N), gaya geser (V) dan momen lentur (M) dapat dilihat pada gambar
2.8.
Gambar 2.10. Jenis-Jenis Gaya Luar
2.9. MSC/NASTRAN 4.5
Metode Elemen Hingga (MEH) yang digunakan untuk menganalisa struktur diselesaikan
dengan bantuan NASTRAN, suatu paket program yang dikembangkan di Amerika Serikat oleh
National Aeronautics and Space Administration (NASA). Perangkat Schwendler Corporation
adalah program analisa elemen hingga untuk analisa tegangan (stress), getaran (vibration), dan
perpindahan panas (heat transfer ) dari struktur dan komponen mekanika. Dengan
MSC/NASTRAN, kita dapat mengimport geometri CAD (Computer Aided Design) atau dengan
membuat geometri sendiri dengan MSC/NASTRAN.
Tidak ada masalah dimana kita membuat geometry, kita dapat memakai untuk membuat
model elemen hingga yang lengkap. Mesh, dapat dibuat dengan banyak metode: secara manual
sampai automatis. Pemakaian material dan penentuan sifat material dapat dibuat atau dipilih dari
MSC/NASTRAN’s libraries. Demikian juga banyak tipe kondisi batas dan kondisi pembebanan
dapat diterapkan.
Analisa tegangan dengan metode elemen hingga dapat memecahkan beberapa kasus
banyak menggunakan pendekatan prosedur dua dimensi. Prosedur dua dimensi digunakan karena
praktis lebih mendekati, dan modelnya lebih sederhana. Pada kasus yang sebenarnya analisa tiga
dimensi yang banyak digunakan karena analisa tegangan tiga dimensi dengan metode elemen
hingga mendekati masalah yang sebenarnya.
F
RA
W
RBY
A B
Universitas Sumatera Utara
5/17/2018 Perhitungan Motor USU - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/perhitungan-motor-usu 19/19
Kajian numerik yang umum digunakan dilakukan dengan dua cara yaitu dengan beda
hingga dan elemen hingga. Beda hingga ( finite difference) dilakukan dengan mendiskretisasi
persamaan differensial. Metode ini memiliki kelemahan utama yaitu syarat-syarat batasnya sangat
susah dipenuhi. Kelemahan yang lain adalah akurasi hasil perhitungan yang relatif rendah. Kajian
elemen hingga adalah analisis pendekatan yang berasumsi peralihan atau asumsi tegangan atau
berdasarkan kombinasi keduanya pada setiap elemennya.
Mesh dapat dibuat dengan berbagai metode yaitu Generate Between, Generate Region,
On Geometry, Boundary Mesh, dan Transition. Material dan sifat material dapat dibuat atau dipilih
dari MSC/NASTRAN libraries. MSC/NASTRAN juga dapat menampilkan secara grafik setiap
langkah proses modelling dan masih banyak lagi keunggulan dan kemudahan yang disediakannya.
Universitas Sumatera Utara
Top Related