Studi Pengaruh Variasi Pengelasan Bracket terhadap Fatigue Life Struktur Kapal Patroli Cepat 40M Akibat Beban Gelombang

Abstract

Bracket merupakan salah satu struktur kapal yang berfungsi untuk menambah kekuatan sambungan antar konstruksi kapal. Pada struktur bracket terjadi stress raiser ketika terdapat penyimpangan dalam geometri yang menyebabkan gangguan pada aliran tegangan. Terdapat beban yang bekerja secara berulang-ulang pada struktur bracket yang disebabkan oleh beban gelombang yang mengenai badan kapal dan memengaruhi kekuatan dari struktur hingga membuat kegagalan pada. Pada penelitian ini dilakukan perhitungan dan perbandingan umur kelelahan sambungan bracket pada Kapal Patroli Cepat 40M yang saling menumpu dan yang tidak saling menumpu dengan menggunakan metode fracture mechanics akibat beban gelombang. Beban gelombang yang ditinjau yaitu pada vertical bending moment dan vertical shear force. Pemodelan struktur dilakukan dengan pemodelan elemen hingga pada model global dan model lokal. Hasil dari analisis model global yaitu didapatkan tegangan terbesar pada sambungan bracket B5 sebesar 0,36 MPa. Setelah itu dilakukan analisis model lokal dengan tegangan yang berasal dari model global tersebut untuk mendapatkan nilai stress intensity factor (SIF), laju perambatan retak, jumlah siklus dan umur kelelahan braccket. Hasil dari analisis tersebut didapatkan nilai SIF retak awal pada bracket yang menumpu dan tidak menumpu masing-masing adalah 0,16 MPa√m dan 0,10 MPa√m. Jumlah siklus yang bekerja pada masing-masing bracket menumpu dan tidak menumpu hingga mencapai kegagalan yaitu 1,48x107 siklus dan 1,84x107 siklus. Umur lelah pada bracket yang saling menumpu adalah 3,78 tahun dan umur kelelahan pada bracket yang tidak saling menumpu adalah 4,71 tahun. Sehingga umur kelelahan pada sambungan bracket saling menumpu lebih cepat dibandingkan dengan bracket yang dipasang tidak saling menumpu.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).