skip to main content

PREDIKSI PERILAKU DINAMIK STRUKTUR MESIN MICRO-MILLING BERBASIS MATERIAL STEEL-POLYMER CONCRETE DENGAN VARIASI PENGUAT TEGAK LURUS DAN DIAGONAL MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

*Zafira Nooranisa Ayu  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Achmad Widodo  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Rusnaldy Rusnaldy  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia

Citation Format:
Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perilaku dinamik struktur mesin micro-milling berbasis material steel-polymer concrete dengan variasi penguat tegak lurus dan diagonal menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method - FEM). Struktur mesin micro-milling membutuhkan karakteristik dinamis yang optimal untuk menghasilkan kualitas produk yang tinggi dengan presisi dan ketelitian maksimal, serta meredam getaran yang terjadi selama proses pemesinan. Simulasi dilakukan menggunakan software ANSYS untuk memperoleh nilai frekuensi pribadi, modus getar, dan rasio redaman pada dua variasi penguatan struktur, yaitu tegak lurus dan diagonal. Simulasi dilakukan dalam dua kondisi batas, yaitu fixed support dan free boundary condition. Hasil simulasi menunjukkan bahwa variasi penguat tegak lurus memiliki kekakuan lebih tinggi, ditunjukkan dengan nilai frekuensi pribadi yang lebih tinggi pada modus tertentu dan deformasi yang lebih rendah dibandingkan variasi diagonal. Analisis harmonic response juga menunjukkan bahwa variasi tegak lurus memiliki performa redaman yang lebih baik, dengan rasio redaman lebih kecil pada frekuensi rendah dibandingkan variasi diagonal.

Berdasarkan hasil analisis, variasi penguat tegak lurus direkomendasikan sebagai struktur penguat yang lebih baik untuk meningkatkan kestabilan dan akurasi proses manufaktur pada mesin micro-milling.

Fulltext View|Download
Keywords: frekuensi pribadi; metode elemen hingga; micro-milling; modus getar; rasio redaman; steel-polymer concrete
  1. A. Brown, J. J. Rencis, D. Jensen, C.-C. Chen, E. Ibrahim, V. Labay, and P. Schimpf, “Finite element learning modules for undergraduate engineering topics using commercial software,” American Society for Engineering Education, 2008. [Online]. Available: https://doi.org/10.18260/1-2--3362
  2. P. Dunaj, B. Powałka, S. Berczyński, M. Chodźko, and T. Okulik, “Increasing lathe machining stability by using a composite steel–polymer concrete frame,” CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, vol. 31, pp. 1–13, 2020. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2020.09.009
  3. Q. Li and Y. Gao, “Application of finite element method in textile process: a review,” Journal of the Textile Institute, vol. 115, no. 12, pp. 2444–2455, 2023. https://doi.org/10.1080/00405000.2023.2293321
  4. R. Li, “Research on application of finite element method in static analysis,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1802, no. 1, p. 042008, 2021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1802/4/042008
  5. V. Prantil and W. Howard, “Incorporating expectation failures in an undergraduate finite element course,” ASEE Conference Proceedings, pp. 13.730.1–13.730.14, 2020. https://doi.org/10.18260/1-2--4492
  6. V. C. Prantil, C. Papadopoulos, and P. D. Gessler, “Lying by approximation: the truth about finite element analysis,” Choice Reviews Online, vol. 51, no. 09, pp. 51–5043, 2014. https://doi.org/10.5860/choice.51-5043
  7. S. Sarjito, L. Brandon, I. Rasidi, and M. Zazuli, “Structure analysis of micro-milling machine construction frame design,” International Journal of Engineering Trends and Technology, vol. 69, no. 1, pp. 205–212, 2021. https://doi.org/10.14445/22315381/IJETT-V69I1P231
  8. L. O’Toole, C.-W. Kang, and F.-Z. Fang, “Precision micro-milling process: state of the art,” Advances in Manufacturing, vol. 9, no. 2, pp. 173–205, 2021. https://doi.org/10.1007/s40436-020-00323-0
  9. M. Valikhani, M. Nabiyan, M. Song, and V. Jahangiri, “Bayesian finite element model inversion of offshore wind turbine structures for joint parameter-load estimation,” Ocean Engineering, vol. 313, no. P3, p. 119458, 2024. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119458
  10. M. Venkata Ramana, P. R. Thyla, N. Mahendrakumar, and K. Praveena, “Selection of resin and aggregates for particulate polymer concrete machine tool structures – A review,” Materials Today: Proceedings, vol. 46, pp. 8621–8628, 2021. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.03.595

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.