Tesis

Analisis kegagalan pada coil spring / Rifqi Ryandi Dwi Ananto

Abstrak
Failure analysis merupakan ilmu untuk menganalisis kegagalan yang terjadi pada suatu komponen dengan mencari akar penyebab kegagalan (root cause failure). Salah satu komponen kendaraam yang mengalami kegagalan akibat beban fatigue adalah coil spring. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis penyebab kegagalan coil spring. Metode pengujian yang dilakukan meliputi eksperimen laboratorium dan eksperimen simulasi. Pengujian eksperimen laboratorium dimaksudkan untuk menganalisis penyebab kegagalan coil spring berdasarkan kristalografi meliputi pengujian komposisi kimia kekerasan struktur mikro morfologi patahan orientasi kristal dan texture. Pengujian eskperimen simulasi dengan pendekatan static structural dilakukan beberapa tahap (pre-processing processing post-processing) untuk mensimulasikan tegangan fatigue life SIF mode I II J-Interal dan fatigue crack growth. Pengujian XRD dilakukan untuk analisis residual stress orientasi kristal texture menggunakan software MAUD 2.94. Pengujian kekerasan menggunakan micro vickers hardness test serta morfologi patahan makro menggunakan Camera DSLR dan mikro menggunakan (SEM). Hasil XRD menunjukan material coil spring memiliki sifat tensile residual stress dengan nilai 202.4 plusmn 15.9 MPa. Orientasi kristal yang dihasilkan meliputi bidang (110) (200) (211) (220). Bidang (200) memiliki karakteristik texture tidak seragam. Ketidakseragaman texture dapat ditunjukan dengan nilai probabiliti maksimum 1.191 yang dapat berdampak pada kehadiran cacat. Cacat permukaan material ditunjukan pada pengamatan morfologi patahan dengan kehadiran void sebagai titik konsentrasi tegangan. Konsentrasi tegangan dapat disimulasikan untuk memperkuat bukti penyebab terjadinya kegagalan. Hasil simulasi pada kondisi tanpa retak menunjukkan bahwa titik konsentrasi tegangan terjadi pada koil ke-2 sesuai dengan letak fraktur coil spring dengan nilai equivalent von misses 1236 1 MPa di bawah nilai kekuatan tarik ultimate material SAE 9260. Hasil nilai stress intensity factor menunjukan bahwa mode II menunjukan nilai tertinggi sebesar dibandingkan dengan nilai . Hal ini sesuai dengan analisis jumlah cycles dan fatigue crack growth rate pada mode II lebih rendah 97500 cycles dibandingkan dengan mode I yaitu 677700 cycles sedangkan pada mode II memiliki nilai critical crack size 10 28 mm diikuti dengan penurunan kekuatan secara drastis. Nilai maksimum J-Integral untuk retak yang telah diberikan sebesar 0 33962 yang terletak pada ujung retak.

Informasi Detail

DDC

Rt 624.243 ANA a

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Teknik Mesin, 2021.

Deskripsi Fisik

xv, 177 lembar : ilus. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

04481/KI/22

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2021

Subjek

1. COIL SPRING - ANALISIS KEGAGALAN
2. COIL SPRING - FAILURE ANALYSIS

Pembimbing

1. Andoko ; 2. Heru Suryanto

Lampiran Berkas