Analisis Kegagalan Struktur Stiffened Panels Melengkung Akibat Beban Kompresi Menggunakan Metode Elemen Hingga

Abstrak

Struktur berdinding tipis merupakan ciri utama dalam struktur pesawat terbang. Struktur berdinding tipis dan melengkung banyak diterapkan pada sayap, fuselage, dan ekor pesawat terbang. Struktur berdinding tipis biasanya terdiri dari kulit sebagai kom-ponen utama penerima beban yang dikenal sebagai struktur monocoque. Untuk menghindari kulit yang tebal, mengatasi kelemahan struktur akibat adanya lubang dan untuk memperkuat kulit menerima beban yang besar, penguat diberikan pada kulit se-hingga struktur monocoque berubah menjadi semi monocoque. Panel kulit yang diberi penguat biasa disebut stiffened panel.
Stiffened panel dapat mengalami kegagalan material jika tegangan yang terjadi lebih be-sar dari tegangan yang diijinkan oleh material struktur tersebut. Selain kegagalan mate-rial stiffened panel juga dapat mengalami kegagalan bentuk karena faktor ketidakstabi-lan struktur.
Dalam penelitian ini dilakukan analisis statis dan buckling untuk menentukan status kegagalan struktur stiffened panel yang datar dan melengkung. Beberapa variasi konfig-urasi stiffened panel yang dianalisis yaitu panel pelat datar, panel dengan variasi radius kurvatur kulit, variasi beban dan variasi ketebalan kulit - penguat. Stiffened panel menggunakan material alumunium alloy 7075-T6 yang diberi beban tekan 10000 N dengan kondisi batas all simply supported. Analisis statis dan buckling dilakukan dengan metode elemen hingga menggunakan perangkat lunak MSC PATRAN/NASTRAN. Nilai margin of safety diguakan untuk menentukan status kegaga-lan material dan nilai factor buckling digunakan untuk menentukan status kegagalan bentuk struktur.
Hasil penelitian tentang struktur stiffened panels ini dinyatakan aman dari segi analisis statis tetapi gagal dari segi analisis buckling. Makin kecil radius kelengkungan stiffened panels, makin tahan terhadap beban kompresi. Beban yang semakin besar menyebabkan deformasi maksimum makin besar dan faktor buckling makin kecil. Makin tebal kulit dan penguat stiffened panels, makin aman struktur tersebut dari aspek kegagalan. Stiff-ened panels pelat datar dinyatakan aman berdasarkan analysis static tetapi tidak aman berdasarkan analisis buckling