ANALISIS MODAL DAN HARMONIK SEBUAH RANCANGAN FIXTURE UJI VIBRASI UNIVERSAL MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA
Keywords:
fixture uji, universal, vibrasi, harmonic, modal, metode elemen hinggaAbstract
Fixture uji vibrasi harus dapat memegang device under test (DUT) selama proses pengujian dan
sesuai dengan kondisi aslinya. Umumnya fixture uji vibrasi yang dibuat harus sesuai dengan geometri DUT.
Oleh karena fixture uji vibrasi dibuat secara khusus untuk DUT tertentu, maka hal ini membuat proses uji
vibrasi menjadi panjang alurnya dan lama pelaksanaannya. Selain itu, hal tersebut juga menyebabkan
tingginya biaya untuk pembuatan fixture baru. Salah satu solusi dari masalah ini adalah dengan membuat
fixture uji vibrasi yang bersifat universal. Fixture uji vibrasi yang bersifat universal dirancang mampu
digunakan untuk hampir semua bentuk DUT. Fixture tersebut akan digunakan pada pengujian kategori S
standar DO-160G section vibrasi yang memiliki rentang pengujian 5-500 Hz sehingga harus memiliki frekuensi
natural di atas 500 Hz. Dalam studi ini dilakukan analisis sebuah rancangan fixture uji vibrasi yang bersifat
universal mengunakan metode elemen hingga. Analisis dilakukan untuk fixture uji vibrasi universal
berukuran 600 mm x 600 mm menggunakan metode analisis modal dan harmonik pada rentang frekuensi 5
Hz - 2000 Hz, kemudian dilakukan analisis kemampuan aktual sistem uji vibrasi berdasarkan massa fixture.
Dua jenis material yaitu paduan aluminium dan paduan magnesium digunakan dalam studi ini. Hasil studi
menunjukkan bahwa performa fixture yang menggunakan material Al 6061 tidak jauh berbeda dengan
material Mg. Frekuensi natural yang diperoleh untuk fixture bermaterial Al 6061 adalah 975.94 Hz sedangkan
untuk material paduan Mg adalah 996.88 Hz dengan selisih sebesar 2.14%, keduanya memenuhi kebutuhan
pengujian vibrasi DO-160G kategori S. Analisis harmonik menghasilkan perbedaan amplitudo respon yang
tidak signifikan yaitu di bawah 0.6‰. Fixture bermaterial logam paduan Mg lebih ringan daripada material
Al 6061 sehingga menghasilkan kemampuan aktual sistem uji vibrasi yang lebih tinggi. Logam paduan Mg
dipilih menjadi kandidat utama material fixture uji vibrasi universal yang akan dimanufaktur karena mampu
menghasilkan kemampuan aktual sistem uji vibrasi yang lebih tinggi.
References
Fábry, S., & Češkovič, M. (2017). Aircraft gas
turbine engine vibration diagnostics. MAD -
Magazine of Aviation Development, 5, 24–28.
https://doi.org/10.14311/mad.2017.04.04
E, S., Gidaveer, R. S., N, S., Patil, S. K., K, A.
K., & J, E. (2020). Design and Analysis of
Vibration Test Fixture for 6.2 kW Siemens[R]
Motor. International Journal of Innovative
Research in Science, Engineering and
Technology (IJIRSET), 9(5), 3539–3546.
Ula, N. M., Wijaya, Y. G., Muksin, M., Pratama,
M. G. P. P., & Syah, A. H. N. (2020). Dynamical
Characteristics Of A Head Expander For
Vibration Testing In Pustekbang Laboratory.
Angkasa: Jurnal Ilmiah Bidang Teknologi, 12(2),
–174.
https://doi.org/10.28989/ANGKASA.V12I2.773
Rahman, A. H., Sivakumar, P., V, B., & Jagath,
R. K. (2016). Design of a Composite Vibration
Fixture for Testing Fuel Tank for Combat
Vehicle Application. International NAFEMS
Conference on Engineering Analysis, Modeling,
Simulation and 3D-Printing (NAFEMS-3D),
August.
(RTCA), R. T. C. for A. (2010). DO-160,
Environmental Conditions and Test Procedures
for Airborne Equipment.
He, Jimin, and Zhi-Fang Fu. (2001). Modal
Analysis, pp 1-11. Elsevier.
Siva, I., M., Dkk. (2021). Tribological Studies
and Modal Analysis on Biocomposite/PVC Core
Sandwich Panels. Tribology of Polymer
Composites. Elsevier, 301–19. doi:
1016/B978-0-12-819767-7.00015-3.
Wan, Yu. (2021). The Modal and Harmonic
Response Analysis of Final Superheater Based
on Workbench. IOP Conference Series: Earth
and Environmental Science, 675(1). doi:
1088/1755-1315/675/1/012177.
Perumal, Shanmugam, Raghunathan
Swaminathan, dan Mike Christensen. (2020).
Forced Vibration Harmonic Response Analysis
of Semi-Mobile Crusher Station. Springer
Advances in Engineering Design and Simulation,
–69. doi: 10.1007/978-981-13-8468-4_14.
Tang, Yadong, Yongchang Yu, Jingzhao Shi,
dan Shuaijun Zhang. (2017). Modal and
Harmonic Response Analysis of Key Components
of Robotic Arm Based on ANSYS. Pp. 109–14 in
Vibroengineering Procedia. Vol. 12. JVE
International.
Jiang, Xin, dkk. (2019). Optimization of
Magnesium Alloy Wheel Dynamic Impact
Performance. Hindawi Advance in Materials
Science and Engineering.
https://doi.org/10.1155/2019/2632031
Venkat, Dkk. (2016). Design, Analysis and
Testing of Multi-axis Vibration Fixture for
Electronic Devices. Indian Journal of Science
and Technology, 9(34). DOI:
17485/ijst/2016/v9i34/100895
ETS Solution. (2019). Medium Force Series I
Operating & Maintenance Manual. Issue No.:
C-2.
