Analisis Kapasitas Penyerapan Energi Crash Box dengan Variasi Geometri Penampang dan Jumlah Silinder Menggunakan Metode Elemen Hingga
Abstract
Penerapan desain kendaraan dengan memperhatikan aspek crashworthiness merupakan hal yang harus dilakukan untuk menjamin faktor keamanan pengguna. Salah satu komponen yang berfungsi sebagai penyerap energi impak di kendaraan adalah crash box. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konstruksi geometri penampang crash box yang paling optimal dalam menyerap energi impak tabrakan kendaraan. Analisis dilakukan dengan menggunakan metode elemen hingga explicit dynamic yang divalidasi dengan data eksperimen. Model yang dianalsis berupa single-walled, double-walled, dan triple-walled thin cylinder untuk setiap penampang berbentuk circular, square, dan rectangle. Berdasarkan hasil simulasi elemen hingga, ditemukan bahwa crash box dengan penampang circular memiliki kapasitas penyerapan energy impak yang paling besar. Hasil analisis disimpulkan bahwa secara umum terjadi peningkatan kapasitas penyerapan energi dengan penambahan jumlah dinding cylinder. Akan tetapi, ditemukan munculnya fenomena euler-buckling pada penampang square dan rectangle sehingga tidak layak diaplikasikan sebagai struktur crash box.
Full Text:
PDFReferences
S. Kokkula, M. Langseth, O. S. Hopperstad, and O.-G. Lademo, “Offset impact behaviour of bumper beam—longitudinal systems: experimental investigations,” Int. J. Crashworthiness, vol. 11, no. 4, pp. 299–316, Apr. 2006, doi: 10.1533/ijcr.2005.0122.
Y. Liu, L. Ding, S. Yan, and Y. Yang, “Computer simulations and experimental study on crash box of automobile in low speed collision,” 2009, vol. 7375, pp. 737562–737568, [Online]. Available: https://doi.org/10.1117/12.839365.
N. N. Hussain, S. P. Regalla, and Y. V. D. Rao, “Comparative Study of Trigger Configuration for Enhancement of Crashworthiness of Automobile Crash Box Subjected to Axial Impact Loading,” 2017, doi: 10.1016/j.proeng.2016.12.198.
F. İnce et al., “A numerical and experimental study on the impact behavior of box structures,” Procedia Eng., vol. 10, pp. 1736–1741, 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011.04.289.
T. Adachi, A. Tomiyama, W. Araki, and A. Yamaji, “Energy absorption of a thin-walled cylinder with ribs subjected to axial impact,” Int. J. Impact Eng., vol. 35, no. 2, pp. 65–79, Feb. 2008, doi: 10.1016/j.ijimpeng.2006.11.005.
J. M. ALEXANDER, “AN APPROXIMATE ANALYSIS OF THE COLLAPSE OF THIN CYLINDRICAL SHELLS UNDER AXIAL LOADING,” Q. J. Mech. Appl. Math., vol. 13, no. 1, pp. 10–15, Jan. 1960, [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1093/qjmam/13.1.10.
W. Johnson, P. D. Soden, and S. T. S. Al-Hassani, “Inextensional collapse of thin-walled tubes under axial compression,” J. Strain Anal. Eng. Des., vol. 12, no. 4, pp. 317–330, Oct. 1977, doi: 10.1243/03093247V124317.
A. A. Singace, “Axial crushing analysis of tubes deforming in the multi-lobe mode,” Int. J. Mech. Sci., vol. 41, no. 7, pp. 865–890, 1999, doi: https://doi.org/10.1016/S0020-7403(98)00052-6.
A. PUGSLEY, “THE LARGE-SCALE CRUMPLING OF THIN CYLINDRICAL COLUMNS,” Q. J. Mech. Appl. Math., vol. 13, no. 1, pp. 1–9, Jan. 1960, [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1093/qjmam/13.1.1.
S. S. Hsu and N. Jones, “Quasi-static and dynamic axial crushing of circular and square stainless steel tubes,” in Structures and Materials, 2002, vol. 11, pp. 169–178.
J. M. Lacy, “OPTIMIZATION-BASED CONSTITUTIVE PARAMETER IDENTIFICATION FROM SPARSE TAYLOR CYLINDER DATA,” 2010.
F. Tarlochan, F. Samer, A. M. S. Hamouda, S. Ramesh, and K. Khalid, “Design of thin wall structures for energy absorption applications: Enhancement of crashworthiness due to axial and oblique impact forces,” Thin-Walled Struct., vol. 71, pp. 7–17, 2013, doi: https://doi.org/10.1016/j.tws.2013.04.003.
T. U. Eindhoven and D. Version, Improved vehicle crashworthiness design by control of the energy absorption for different collision situations Improved Vehicle Crashworthiness Design by Control of the Energy Absorption for Different Collision Situations, no. 1999. 2020.
Refbacks
- There are currently no refbacks.
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN SUSKA RIAU
Kampus Raja Ali Haji
Gedung Fakultas Sains & Teknologi UIN Suska Riau
Jl.H.R.Soebrantas No.155 KM 18 Simpang Baru Panam, Pekanbaru 28293
Email: sntiki@uin-suska.ac.id