ANALISIS TEGANGAN PADA HOLLOW AXLE KERETA CEPAT CR 400 AF DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstrak

Poros merupakan bagian penting pada sebuah kereta api. Poros akan menyalurkan tenaga putaran
dari motor traksi ke roda. Kereta kecepatan tinggi CR 400 AF menggunakan as roda yang berlubang.
Beban kerja pada poros adalah beban dinamis dan beban statis. Untuk mengetahui kekuatan poros
maka perlu dilakukan analisa kekuatan poros ketika menerima pembebanan statis. Dalam tulisan ini,
kekuatan statis poros dianalisis menggunakan Analisis Elemen Hingga oleh Solidwork 2017® dan
dibandingkan dengan perhitungan manual. Simulasi Elemen Hingga menggunakan material EA4T
dengan kekuatan luluh sebesar 530 MPa. Total beban yang diberikan pada poros adalah 159.544
Newton. Pada awalnya, data Axle tiga dimensi harus dibuat.. Kemudian memberikan material pada
objek. Untuk langkah selanjutnya, berikan geometri tetap (kendala) dan beban pada benda. Setelah
itu dilakukan proses meshing, dan dilanjutkan dengan proses penyelesaian. Hasil simulasi berupa
tegangan maksimum, faktor keamanan, dan perpindahan. Nilai stres maksimum yang dihasilkan
poros akibat beban sebesar 159.544 Newton adalah 65,64 MPa. Hasil perpindahan yang ditunjukkan
adalah 0,085 mm. Nilai faktor keamanannya adalah 8,1. Dari perhitungan manual diperoleh hasil
tegangan maksimum sebesar 68,65 MPa dan faktor keamanan sebesar 7,72. Perbedaan hasil simulasi
Elemen Hingga dengan perhitungan manual, sebagai berikut : perhitungan manual tegangan
maksimum mendapat nilai lebih tinggi yaitu 4,5% dari simulasi, sedangkan faktor keamanan
perhitungan manual lebih kecil 4,6% dibandingkan hasil simulasi. Walaupun kedua cara tersebut
mempunyai hasil yang sedikit berbeda, namun terlihat bahwa poros berongga berada dalam kondisi
aman karena faktor keamanannya lebih besar dari 3,0.