## Jurnal Pendidikan Teknik Mesin Undiksha
p-ISSN: 2614-1876, e-ISSN: 2614-1884
Analisis Tegangan Statik Pada Rancangan Swing Arm Kendaraan Motor Listrik Ganesha 1.0 Generasi 2 Dengan Menggunakan

## Software Solidwork 2018
Analysis Of Static Stress In The Development Of Swing Arm Design On Ganesha 1.0 Generation 2 Electricmotor Vehicles Using Solidwork Software 2018
1 Mohammad Zakarianto 1) , Kadek Rihendra Dantes 2) , I Nyoman Pasek Nugraha 3)
123 Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja, Indonesia
e-mail: rian.zaka24@gmail.com 1) , rihendra-dantes@undiksha.ac.id 2) , paseknugraha@undiksha.ac.id 3)

## Abstrak
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  analisis  tegangan  statik  pada  rancangan Swing  Arm kendaraan  Motor  Listrik  Ganesha  1.0  Generasi  2  dengan  menggunakan Software  Solidwork 2018  dengan  beban  pengendara  (massa Swing  Arm diperhitungkan) dan  pembebanan  dari pengendari pada Swing Arm standart dan modifikasi. Dengan tujuan mengetahui distribusi tegangan serta daerah kritis yang terjadi pada Swing Arm dengan berbahan pipa ASTM A106. Setelah proses analisis dilakukan, didapatkan tegangan von misses maksimum untuk Swing Arm standar tanpa beban pengendara sebesar 5,411 x 10 6 N/m 2 . Untuk Swing Arm modifikasi sebesar 3,216 x 10 6 N/m 2 . Untuk Swing Arm standar dengan beban pengendara sebesar 1,365 x 10 8 N/m 2 dan Swing Arm modifikasi sebesar 8,112 x 10 7 N/m 2 . Faktor keamanan Swing Arm standar tanpa beban pengendara sebesar 73,9176 dan Swing Arm modifikasi sebesar 124,367. Untuk Swing  Arm standar  dengan  beban  pengendara sebesar  2,93094  dan Swing  Arm modifikasi sebesar 4,93102. Dari hasil penelitian tersebut didapatkan bahwa setelah dilakukan modifikasi 2 meningkat dengan tanpa beban pengendara sebesar 40,6% lebih kecil dari Swing Arm standart dan dengan beban pengendara sebesar 40,5% lebih kecil dari Swing Arm standar sehingga dapat di simpulkan Swing Arm modifikasi lebih baik dan kuat dibandingkan dengan Swing Arm standar.
Kata kunci : Swing Arm , Anasisis Tegangan statik, ASTM A106, Solidworks 2018, Tegangan Von Misses , Faktor Keamanan

## Abstact
This research was analysis of static stress in the development of Swing Arm design on Ganesha 1.0 Generation 2 Electric Motor vehicles using Solidwork Software 2018 without the rider (Swing Arm mass in calculation) and with the ride’s load on standartd and modified Swing Arm. The aim was to know the distribution of stresses and critical areas that occour in the Swing Arm with ASTM A106 pipe. After the analysis process was done, the maximum von misses stress for the standard Swing Arm without the rider was 5,411 x 10 6 and the modified Swing Arm was 3,216 x 10 6 N/m 2 . For the standard Swing Arm with ride’sload was 1,365 x 10 8 N/m 2 and the modified Swing Arm was 8,112 x 10 7 . Factor
of  safety  of  standard  Swing  Arm  without  the  rider  was  73,9176  and  the modified  Swing  Arm  was 124,367. then, for the standard Swing Arm with the ride’swas 2,93094 and the modified Swing Arm was1. 4,93102. from the results of this study it is known that after modification 2 there is an increase without a rider load of 40,6% less than the standard Swing Arm and with a rider load of 40,5% less than the standard swing arm so it can be concluded that the modified Swing Arm is better and stronger than standard rocker arms.
Keywords : Swing Arm, An analysis of static stress, ASTM A106, Solidworks 2018, Von Misses Stress, Factor of Safety.

## 1. PENDAHULUAN
Swing  Arm adalah  salah  satu  aspek  penting  yang  perlu  diperhatikan  oleh  pemakai kendaraan  bermotor  untuk  menjaga  kestabilan  dan  kenyamanan  saat  bersepeda  motor dijalan.  Getaran  yang  terjadi  pada  kendaraan  akibat  goncangan  yang  terjadi  dapat dipengaruhi  oleh Swing  Arm yang  akan  berdampak  pada  kenyamanan  dan  keamanan berkendara (Arsada, 2012 & Hidayat, 2013). Getaran yang terjadi akan dapat mempengaruhi keadaan struktur Swing Arm yaitu merubah stuktur (displcement) dan tekanan pada bagian yang tersebar pada Swing Arm (Kholil et al., 2015 & Ahmad Kholil, 2013) . Oleh karena itu, untuk  meningkatkan performence sepeda  motor  perlu  dilakukan  pengembangan  dan modifikasi Swing  Arm sebagai  penopang  sistem  suspansi  belakang (rear  suspension) dan tempat  roda  belakang  sehingga  pengguna  sepeda  motor  akan  merasa  aman  dan  nyaman terutama  pada  saat  terjadi  goncangan.  Dunia  otomotif  sepeda  motor  harus  menggunakan bahan  yang  ringan  dan  kuat  untuk  menahan  tekanan  dari  komponen-komponen  motor (Irawan  &  Agustinus,  2009)  (Prihadnyana  et  al.,  2017).  Sehingga  untuk  mengatasi permasalahan  tersebut  pada  penelitian  ini  bahan  yang  digunakan  sebagai  pengembangan desain Swing Arm pada rancangan kendaraan Motor Listrik Ganesha 1.0  Generasi 2 adalah bahan Carbon  Steel  A106 (Adi  et  al.,  2018 ; Budarma  et  al.,  2020 ; Krisnayadi  et  al.,  2017). Sebelum  digunakan  untuk  mengetahui  seberapa  kuat  bahan  yang  digunakan Swing  Arm harus diuji terlebih dahulu. Pada penelitian ini Swing Arm dengan bahan Carbon Steel A106 diuji menggunakan salah satu Softwere yang banyak digunakan untuk mengerjakan desain mesin atau keperluan teknik lainnya yaitu Softwere Solidworks 2018. Tujuan dari menggunakan Softwere Solidworks 2018 pada penelitian ini yaitu untuk mengetahui distribusi tegangan serta daerah kritis yang terjadi pada Swing Arm dengan berbahan pipa ASTM A106.

## 2.   METODE
Metode  penelitian  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  agar  memperoleh  hasil  adalah seperti yang terlihat pada Gambar 3.2 flow chart penelitian analisis tegangan statik pada Swing Arm .
Gambar 1. Flow Chart Penelitian Analisis Tegangan Statik Pada Swing Arm

## 3.    HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil
Hasil  dari  analisis  yang  telah  dilakukan  pada Swing  Arm standart  dan Swing  Arm modifikasi dengan beban dan tanpa beban pengendarasebagai berikut:
3.1.1 Hasil Analisis Tegangan Static Swing Arm Standar tanpa Beban Pengendara Distribusi tegangan static yang terjadi pada Swing Arm standar tanpa beban pengendara seperti yang terlihat pada Gambar 2.
Gambar 3.  Distribusi Tegangan Static Swing Arm Standar Tanpa Beban Pengendara
Warna merah menunjukkan hasil tegangan (von misses stress) maksimum sebesar 5,411 x 10 6 N/m 2 dan warna biru menunjukkan hasil tegangan (von misses stress) minimum sebesar 3,582 x  10 1 N/m 2 tanpa beban pengendara dengan massa dari Swing Arm sebesar 41 kg (40,207 N).  Berdasarkan  tegangan  luluh  material  ASTM A106  yang digunakan  sebesar  4,000  x  10 8 N/m 2 sehingga  dapat  dipastikan  struktur  tersebut  dapat  menahan  beban  yang  diberikan. Berdasarkan analisis yang dilakukan dapat dirumuskan untuk mencari faktor keamanan dari Swing Arm standar sebagai berikut:
Ƞ = 𝑠 𝑦 𝜎 𝑒 = 4,000 𝑥 10⁸ 5,411 x 10 6 = 73,9176
Gambar 4 Factor Of Safety Tanpa Beban Pengendara Pada Swing Arm Standar
3.1.2 Hasil Analisis Tegangan Static Swing Arm Standar dengan Beban Pengendara Distribusi  tegangan  static  yang  terjadi  pada Swing  Arm standar  dengan  beban pengendara seperti yang terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5.  Ditribusi Tegangan Static Swing Arm Standar Dengan Beban Pengendara Warna merah menunjukkan hasil tegangan (von misses stress) maksimum sebesar 1,365 x 10 8 N/m 2 dan warna biru menunjukkan hasil tegangan (von misses stress) minimimum sebesar 9,624 x 10 2 N/m 2 dengan beban pengendara (massa Swing Arm ditambah massa pengendara seberat 103,4 kg (1014,01 N)) dengan tegangan luluh material ASTM A106 yang digunakan sebesar 4,000 x 10 8 N/m 2 sehingga dapat dipastikan struktur tersebut dapat menahan beban yang diberikan. Berdasarkan analisis yang dilakukan dapat dirumuskan untuk mencari faktor keamanan dari Swing Arm standar sebagai berikut:
Ƞ = 𝑠 𝑦 𝜎 𝑒 4,000 𝑥 10 8 1,365 𝑥 10 8 = 2,93094
Gambar 6 Factor Of Safety Dengan Beban Pengendara Pada Swing Arm Standar
3.1.3 Hasil Analisis Tegangan Static Swing Arm Modifikasi 1
Distribusi  tegangan static yang  terjadi  pada Swing  Arm modifikasi  1  tanpa  beban pengendara seperti yang terlihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Distribusi Swing arm Modifikasi 1 Sepeda Motor Listrik Baby Ganesha Tanpa Beban
Setelah melakukan analisis tanpa beban pengendara mendapatkan hasil tegangan static maksimum  sebesar  3,934  x  10 6 N/m 2 dan  tegangan static minimum  sebesar  2,648  x  10 1 . Berdasarkan analisis yang dilakukan dapat dirumuskan untuk mencari faktor keamanan dari Swing Arm modifikasi 1 tanpa beban pengendara sebagai berikut:
Ƞ = 𝑠 𝑦 𝜎 𝑒 = 4,000 𝑥 10⁸ 3,934x 10 6 = 101,683
Gambar 8 Factor Of Safety Swing Arm Modifikasi 1 Tanpa Beban Pengendara
Kemudian, distribusi tegangan static yang terjadi pada Swing Arm modifikasi 1 dengan beban pengendara seperti yang terlihat pada Gambar 9.
Gambar 9.  Distribusi Tegangan Static Swing Arm Modifikasi 1 Dengan Beban Pengendara
Dari  hasil  analisis  yang  telah  dilakukan  dengan  beban  pengendara  sebesar  80  kg mendapatkan hasil tegangan static maksimum sebesar 9,921 x 10 7 N/m 2 dan tegangan static minimum sebesar 7,326 x 10 2 . Berdasarkan analisis yang dilakukan dapat dirumuskan untuk mencari  faktor keamanan dari Swing  Arm modifikasi 1  dengan  beban  pengendara  sebagai berikut:
Ƞ = 𝑠 𝑦 𝜎 𝑒 4,000 𝑥 10⁸ 7,326 x 10 2 = 4,03182
Gambar 10. Factor Of Safety Swing arm Modifikasi 1 dengan beban Pengendara
3.1.4 Hasil Analisis Tegangan Static Swing Arm Modifikasi 2
Distribusi tegangan static yang terjadi pada Swing Arm modifikasi 2 tanpa beban pengendara seperti yang terlihat pada Gambar 11.
Gambar 11. Distribusi Tegangan Static Swing Arm Modifikasi 2 Tanpa Beban Pengendara
Setelah melakukan analisis tanpa beban pengendara mendapatkan hasil tegangan static maksimum sebesar adalah 3,216 x 10 6 N/m 2 dan tegangan static minimum sebesar 9,232 x 10 0 . Berdasarkan analisis yang dilakukan dapat dirumuskan untuk mencari faktor keamanan dari Swing Arm modifikasi 2 tanpa beban pengendara sebagai berikut:
Ƞ = 𝑠 𝑦 𝜎 𝑒 = 4,000 𝑥 10⁸ 3,216 x 10 7 = 124,367
Gambar 12. Factor Of Safety Swing arm Modifikasi 2 Tanpa beban Pengendara
Kemudian, distribusi tegangan static yang terjadi pada Swing Arm modifikasi 2 dengan beban pengendara seperti yang terlihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Distribusi Tegangan Static Swing Arm Modifikasi 2 Dengan Beban Pengendara
Dari  hasil  analisis  yang  telah  dilakukan  dengan  beban  pengendara  sebesar  80  kg mendapatkan hasil tegangan static maksimum sebesar 8,112 x 10 7 N/m 2 dan tegangan static minimum sebesar 2,440 x 10 2 . Berdasarkan analisis yang dilakukan dapat dirumuskan untuk mencari  faktor keamanan dari Swing  Arm modifikasi 1  dengan  beban  pengendara  sebagai berikut:
Ƞ = 𝑠 𝑦 𝜎 𝑒 = 4,000 𝑥 10⁸ 8,112 x 10 7 = 4,93102
Gambar 14. Factor Of Safety Swing arm Modifikasi 2 Dengan beban Pengendara

## 3. 2 PEMBAHASAN
Setelah  dilakukan  analisis  simulasi  pada Swing  Arm yang  telah  dimodiikasi    1  dan  2 dengan  menggunakan Softwere  Solidworks  2018 mendapatkan  hasil  bahwa  tegangan static maksimum  yang  paling kecil  terdapat  pada Swing  Arm Modifikasi  2,  seperti  yang  terlihat pada diagram grafik dibawah ini.
Grafik 1. Komparasi Tegangan Static Swing Arm Standar, Modifikasi 1 dan 2 dengan Kondisi Tanpa Beban Pengendara
Grafik  2.  Komparasi Tegangan Static Swing arm Standar, Modifikasi 1dan 2 dengan
Beban Pengendara
Grafik 3.  Komparasi Factor Of safety Tegangan Static Swing arm

## 4.    KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan menggunakan Softwere Solidworks 2018 pada Swing Arm standart dan Swing Arm modifikasi dapat disimpulkan bahwa:
1. Modifikasi 1 dan 2 dari Swing Arm standard tanpa beban pengendara, mendapat hasil bahwa Swing Arm modifikasi 2 yang paling baik karena memiliki nilai tegangan statik 40,6% lebih kecil ari Swing Arm standart dan memiliki faktor kemanan sebesar 40,5% lebih tinggi dibanding Swing Arm standart.
2. Modifikasi 1 dan 2 dari Swing Arm standart dengan beban pengendara, mendapat hasil bahwa Swing Arm modifikasi 2 yang paling baik karena memiliki nilai tegangan statik sebesar 40,5% lebih kecil dibanding Swing Arm standart dan memiliki faktor kemanan sebesar 68,2% lebih tinggi dibanding Swing Arm standart.

## DAFTAR RUJUKAN
Agus  Adi,  I.  N.,  Dantes,  K.  R.,  &  Nugraha,  I.  N.  P.  (2018).  Analisis  Tegangan  Statik  Pada Rancangan  Frame  Mobil  Listrik  Ganesha  Sakti  (Gaski)  Menggunakan  Software Solidworks  2014. Jurnal  Pendidikan  Teknik  Mesin  Undiksha , 6 (2),  113. https://doi.org/10.23887/jjtm.v6i2.13046
Ahmad Kholil. (2013). Analisis Dinamika Struktur Swing Arm Sepeda Motor Jenis Suspensi Monoshock Menggunakan Metode Elemen Hingga. Konversi Energi Dan Manufaktur UNJ , 71.  https://www.steadygarage.com/store/gcraft-0cm-6cm-10cm-extended-aluminum- swing-arm-honda-grom-125
Arsada, R. (2012). Solidworks Professional (1st ed.). Informatika.
Budarma, K., Dantes, K. R., & Widayana, G. (2020). Analisis Komparatif Tegangan Statik Pada Frame  Ganesha  Electric  Vehicles  1.0  Generasi  1  Berbasis  Continous  Variable Transmission  (Cvt)  Berbantuan  Software  Ansys  14.5. Jurnal  Pendidikan  Teknik  Mesin Undiksha , 4 (1). https://doi.org/10.23887/jjtm.v4i1.8043 Hidayat, N. (2013). Solidwork : 3D drafting and design (1st ed.). Informatika.
Kholil, A., Setyawan, C., & Saputro, H. (2015). Analisis Karakteristik Getaran Struktur Lengan Ayun Sepeda Motor Jenis Suspensi Twinshock Menggunakan Metode Elemen Hingga dan  Eksperimental. Jurnal  Konversi  Energi  Dan  Manufaktur , 2 (1),  36 – 42. https://doi.org/10.21009/jkem.2.1.6 Krisnayadi, M. H., Dantes, K. R., & Nugraha, I. N. P. (2017). CVT Cover on Vehicle Design . 5 (3),
27 – 37.
Prihadnyana,  Y.,  Widayana,  G.,  &  Dantes,  K.  R.  (2017).  Analisis  Aerodinamika  Pada Permukaan  Bodi  Kendaraan  Mobil  Listrik  Gaski  (Ganesha  Sakti)  Dengan  Perangkat Lunak Ansys 14.5. Jurnal Pendidikan Teknik Mesin Undiksha , 5 (2). https://doi.org/10.23887/jjtm.v5i2.11246 Purna Irawan, & agustinus. (2009). Diktat Elemen Mesin . https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2010.03.007