Analisis Kekuatan Struktur Komposit Dengan Ply Drop-off Pada Roda Pendarat Utama Pesawat Nir Awak Menggunakan Metode Elemen Hingga

Fajar Ari Wandono

Abstract

Penggunaan ply drop-off telah banyak digunakan untuk mengoptimalkan struktur komposit sehingga memiliki massa yang lebih ringan dibandingkan dengan struktur komposit dengan penggunaan ketebalan seragam. Tulisan ini akan memprediksi kekuatan dan potensi pengurangan massa struktur komposit dengan menggunakan ply drop-off pada roda pendarat utama pesawat nir awak terhadap beban operasional menggunakan metode elemen hingga. Beban operasional diasumsikan merupakan beban statik akibat landing sebesar 245 N arah vertikal dan sebesar 78.75 N arah horizontal. Struktur roda pendarat utama dimodelkan menggunakan elemen Quad4 dengan memasukkan sifat mekanis dari material e-glass Woven Roving 185 pada software MSC. Patran/Nastran. Kriteria kegagalan yang digunakan adalah berdasarkan kriteria kegagalan Tsai-Wu dalam indeks kegagalan dan margin of safety. Hasil yang didapatkan adalah struktur roda pendarat utama memiliki indeks kegagalan 0.62 dan margin of safety sebesar 1.39. Dari hasil tersebut menandakan struktur roda pendarat utama cukup kuat dan tidak terjadi kegagalan dalam menerima beban operasional yang diberikan. Di samping itu, potensi pengurangan massa pada struktur roda pendarat utama menggunakan ply drop-off adalah sebesar 18%.

Keywords

ply drop-off, struktur komposit, roda pendarat utama, pesawat nir awak, metode elemen hingga, MSC. Patran/Nastran, kriteria kegagalan Tsai-Wu, pengurangan massa.

Full Text:

PDF

References

Abdurohman, K., 2016. Simulasi uji tarik komposit glass-epoxy hasil vacuum bagging, Bogor: Pustekbang.

Ministry of Transportation Republic of Indonesia., 2014. CASR Part 23 Amendment 2. Jakarta: Ministry of Transportation Republic of Indonesia.

MSC. Corporation, 2011. Patran Laminates Theory.

Dhurvey, P. & Mittal, N., 2012. Finite Element Analysis of Internally Plya Drop-off Composites Laminates. International Journal of Engineering Research, Volume 1, pp. 12-16.

Dhurvey, P. & Mittal, N., 2013. Study the effect of externally and internally ply drop-off in composite laminate analysis. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 8(4).

Dixit, A., Mali, H. & Misra, R., 2014. Unit cell model of woven fabric textile composite for multiscale analysis. Procedia Engineering.

Gol'denblat, I. & Kopnov, V. A., 1966. Strength of Glass Reinforced Plastic in the Complex Stress State. Polymer Mechanics, Volume 1, pp. 54-59.

Guo, S., Li, D., Zhang, X. & Xiang, J., 2014. Buckling and post-buckling of a composite C-section with cutout and flange reinforcement. Composites: Part B, Issue 60, pp. 119-124.

Irisarri, F., Lasseigne, A., Leroy, F. & Le Riche, R., 2013. Optimal design of laminated composite structures with ply drops using stacking sequence tables. Composite Structures, pp. 559-569.

Jha, A., 2009. Landing Gear Layout Design for Unmanned Aerial Vehicle. Dargapur, s.n.

Kolios, A. J. & Proia, S., 2012. Evaluation of the Reliability Performance of Failure Criteria for Composite Structures. World Journal of Mechanics, Volume 2, pp. 162-170.

Misra, R., Dixit, A. & Mali, H. S., 2014. Finite element (FE) shear modeling of woven fabric textile composite. Procedia Materials Science, Volume 6, pp. 1344-1350.

Sih, G. C. & Skudra, A. M., 1985. Failure Mechanics of Composites. Amsterdam: Elsevier Science & Technology.

Steeves, C. A. & Fleck, N. A., 2004. Compressive strength of composite laminates with terminated internal plies. Elsevier, 36(10), pp. 798-805.

Weiss, A. et al., 2010. Influence of ply-drop location on the fatigue behaviour of tapered composites laminates. Procedia Engineering, Volume 2, pp. 1105-1114.

Zheng, W. & Kassapoglou, C., 2017. Prediction of delamination onset and growth for AP-PLY composite laminates using the finite element method. Composites: Part A, pp. 381-393.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.