Simulasi dan Analisis Electrodynamic Shaker untuk Pengujian Dinamis A-Arm pada Sapuangin Speed

Abstract

A-arm merupakan salah satu komponen suspensi yang berperan penting saat mobil balap melaju. Pada kompetisi mobil balap Student Formula Japan, a-arm dari mobil Sapuangin Speed perlu dilakukan modal testing sebagai bagian dari ketentuan awal lomba. Pemilihan shaker yang spesifik sangat krusial untuk mendapatkan data modal testing dengan akurasi tinggi. Electrodynamic shaker (ES) merupakan salah satu sistem yang dirancang untuk mengetahui karakteristik dinamis suatu elemen setelah dikenai beban. ES dapat menganalisis karakteristik dinamis dari sebuah a-arm sebelum kompetisi dimulai, sehingga kegagalan pada a-arm, seperti terjadinya bending yang berlebihan atau patah, dapat dihindari. Oleh karena itu, untuk memperoleh desain ES yang sesuai untuk pengujian a-arm dari Sapuangin Speed, perlu dilakukan simulasi dan analisis terhadap ES. ES dirancang berdasarkan acuan shaker yang sudah ada di pasaran dan memiliki sistem translasi sederhana. Pada rancangan ini, parameter dinamis dari shaker dicari dan disesuaikan dengan karakteristik dari a-arm. Simulasi, dengan bantuan perangkat lunak Simulink MATLAB R2013, dilakukan dengan input sinusoidal untuk mendapatkan parameter redaman dari shaker. Input arus yang digunakan adalah sebesar 12.5 A dengan frekuensi listrik 50 Hz. Untuk mengetahui respon sistem saat terkena perubahan input arus dilakukan variasi nilai yang berbeda yaitu sebesar 12.5 A, 10.5 A, dan 14.5 A. Selain itu, dua material objek uji dipilih (steel dan carbon fiber) untuk mengetahui respon sistem terhadap  material komponen uji yang berbeda. Penelitian menunjukkan bahwa peningkatan besar arus berbanding lurus dengan besarnya nilai respon perpindahan, kecepatan, dan percepatan ES dan a-arm. Sedangkan perbedaan respon dinamis perpindahan pada carbon fiber lebih kecil daripada steel karena carbon fiber memiliki kekakuan yang lebih tinggi. Selain itu, dari simulasi didapatkan parameter redaman shaker yang ideal sebesar 5000 Ns/m.