STUDI OPTIMASI TOPOLOGI PADA FALL BLOCK DECK CRANE KAPASITAS 30 TON MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Nurul Huda(1*), Ocid Mursid(2), Akhmad Nurfauzi(3)

(1) Program Studi Mekanisasi Perikanan Politeknik Kelautan dan Perikanan Sorong
(2) Program Studi Teknik Perkapalan, Universitas Diponegoro
(3) Program Studi Mekanisasi Perikanan, Politeknik Kelautan dan Perikanan Sorong
(*) Corresponding Author

Abstract

Desain fall block yang berat akan menambah beban kerja crane saat operasi, selain itu juga menambah beban diatas dek kapal yang akan sangat berpengaruh terhadap stabilitas kapal, oleh karena itu perlu dilakukan kajian untuk mengurangi berat blok sehingga kinerja crane lebih optimal untuk mengangkat beban. Optimasi topologi telah sukses dalam beberapa dekade terakhir, metode analisis elemen hingga (FEA) dan studi eksperimental telah dilakukan dalam menyelidiki dan mengoptimalkan struktur lambung kapal. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan desain fall block dengan berat yang ringan dengan mempertahankan kekakuaan strukturnya. Optimasi topologi dilakukan menggunakan perangkat SolidWorks Simulation yang berbasis metode elemen hingga, yang selanjutnya akan dapat dibandingkan perubahan berat desain awal  dengan desain hasil optimasi serta perubahan tegangan sebelum dan sesudah dilakukan optimasi. Dari hasil optimasi topologi didapatkan penurunan massa sebesar 15.21 % dengan berat menjadi 338.54 kg. Selain itu tegangan Von Mises maksimum pada variasi turun 1.24%  menjadi 26.22 MPa. Akibat dari turunya nilai tegangan tersebut membuat nilai safety factor meningkat 1.25 % dari desain awal menjadi 9.53 yang dapat dikatakan nilai tegangan yang terjadi di desain baru masih dinyatakan aman.

Keywords

Fall Block; SolidWorks Simulation; Finite Element Method; Optimasi; Topologi

References

The Bechtel Equipment Operations Rigging Department, Bechtel Rigging Handbook (Second Edition), 2nd ed. Bechtel Equipment Operations, Inc., 2002.

Dai R J，Liu Y，Cheng Y S，et al., “Topology and Opening Size Optimization Design of Solid Floors in An Outer Tank of The Pressure Hull,” Chinese J. Sh. Res., vol. 14（6）, pp. 139–146, 2019.

Z. H. Deqing, “Typical Shape and Topology Optimization Design of The Ship Grillage Structure,” Chinese J. Sh. Res., vol. 10(6), pp. 27-33,59, 2015.

C. Y. T. Jun, “Topology optimization of ship bracket structures,” Chinese J. Sh. Res., vol. 10(5), pp. 53-58,70, 2015.

S. H. Suryo, R. S. Sastra, Muchammad, and Harto, “Optimization of bucket tooth excavator design using topology optimization and finite element method,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 1858, no. 1, 2021, doi: 10.1088/1742-6596/1858/1/012081.

S. Slavov and M. Konsulova-Bakalova, “Optimizing weight of housing elements of two-stage reducer by using the topology management optimization capabilities integrated in SOLIDWORKS: A case study,” Machines, vol. 7, no. 1, 2019, doi: 10.3390/machines7010009.

J.-H. Songr et al., “Lightweight design for windlass base frame using optimal design technique,” J. Korean Soc. Mar. Eng., vol. 37, no. 5, pp. 477–483, 2013, doi: 10.5916/jkosme.2013.37.5.477.

X. Zhao, Y. Liu, L. Hua, and H. Mao, “Finite element analysis and topology optimization of a 12000KN fine blanking press frame,” Struct. Multidiscip. Optim., vol. 54, no. 2, pp. 375–389, 2016, doi: 10.1007/s00158-016-1407-4.

“Goals and Constraints - 2018 - SOLIDWORKS Help.” https://help.solidworks.com/2018/English/SolidWorks/cworks/hidd_goals_constraints.htm?id=eeda6362756f4ff090ce3a44c7a343fb#Pg0 (accessed Sep. 17, 2021).

“Manufacturing Controls - 2018 - SOLIDWORKS Help.” https://help.solidworks.com/2018/English/SolidWorks/cworks/c_manufacturing_controls_topology.htm?id=1a7fb1812efd482eaa96508182dc6503#Pg0 (accessed Sep. 17, 2021).

DOI: 10.23917/mesin.v23i1.15940

Article Metrics

Abstract view(s): 377 time(s)
PDF (Bahasa Indonesia): 469 time(s)

Refbacks