## PROSEDUR PERHITUNGAN UMUR WHEEL RIM KENDARAAN BERAT DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
Ethys Pranoto 1 , Edi Purwanto 2
1 Porgram studi D.IV Teknik Keselamatan Otomotif, Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan
2 Porgram studi D.IV Teknik Keselamatan Otomotif, Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan
Jalan. Semeru No. 3 Tegal, Jawa Tengah

## Abstrak
Kualitas pelek dapat diukur dari kemampuan pelek menerima beban. Salah satu cara mengetahui kualitas pelek dengan corneringfatiguetest dan memenuhi kinerja umur fatik  pelek  menurut  SAE  1992.  Penelitian  ini  bertujuan  membuat  prosedur  untuk menentukan umur dari pelek dari jenis bolt-togetherdividedwheel denganmenggunakan  metode  elemen  hingga.  Prosedur  pertama  menghitung  nilai load  test  berdasarkan  kendaraan  dan  ukuran  pelek.  Kedua  membuat  pemodelan cornering test dengan modul static analysis untuk menentukan daerah kritis. Ketiga besar  tegangan  kritis  digunakan  untuk  menghitung  umur  fatik  pelek.  Perhitungan umur fatik menggunakan metode stressbased. Perhitungan ini dapat dgunakan untuk memperkirakan  umur  pakai  sehingga  kapan  pelek  kendaraan  harus  diganti  dapat ditentukan  guna  mencegah  terjadinya  kecelakaan  serta  meningkatkan  keselamatan dalam berkendara.
Perhitungan load  test  mendapatkan  besar  pembebanan  17073  N.  Hasil  simulasi modul staticanalysis untuk model I tegangan kritis sebesar 243.89 MPa dan 232.68 MPa. Besar tegangan kritis untuk model II sebesar 240.41 MPa. Tegangan kritis pada kedua  model  terjadi  pada  daerah  sekitar  lubang  ventilasi.  Keberadaan  lubang ventilasi  menyebabkan  terjadinya  konsentrasi  tegangan.  Tegangan  radial  dan tegangan  multiaksial  digunakan  untuk  menghitung  umur  fatik  pelek  pada  daerah kritis.  Hasil  perhitungan  umur  fatik  berdasarkan  tegangan  radial  dengan  metode stressbased  diperoleh  untuk  model  I  sebesar  12160  siklus,  model  II  sebesar  8711 siklus.  Hasil  perhitungan  umur  fatik  berdasarkan  tegangan  multiaksial  dengan metode stressbased diperoleh untuk model I sebesar 6425 siklus, model II sebesar 6964 siklus.
Adanya  perubahan  geometri  pada disc  seperti  lubang  dan  fillet  mempengaruhi konsentrasi tegangan dan kurva S-N yang pada akhirnya mempengaruhi usia pakai pelek.
Kata kunci : wheel rim, cornering fatigue test,finite element method, prediksi umur fatik, faktor konsentrasi tegangan

## PENDAHULUAN
Pelek adalah komponen kendaraan yang berada diantara ban dan hub roda yang terhubung dengan  bodi  kendaraan  dan  berperan  menyebabkan  roda  berputar.  Pelek  memegang peranan dalam menahan beban. Beban disebabkan oleh berat kendaraan sendiri, berat yang diangkut  berupa  penumpang  dan  barang  dan  beban  yang  disebabkan  oleh  percepatan kendaraan yang berubah. Roda yang berputar dan terbebani menyebabkan pelek mengalami pembebanan  bolak-balik  dan  pembebanan  berulang.  Pertimbangan  fungsi  pelek  tersebut sehingga  pelek  tidak  boleh  mengalami  kegagalan  ketika  beoperasi  sehingga  terjamin keselamatan berkendara.

## LANDASAN TEORI
Kegagalan  pelek  tidak  boleh  terjadi  ketika  kendaraan  beroperasi,  atau  dengan  kata  lain kegagalan pelek dapat dicegah dengan  mengetahui umur dari pelek. Sebelum pelek dirakit pada  kendaraan  maka  pelek  harus  melalui  dan  memenuhi  beberapa  syarat  pengujian. Standar  pengujian  pelek  yang  dapat  digunakan  adalah  SAE    J1992  Wheel/Rims – Performance Requirements and test procedures. Salah satu pengujian dalam regulasi adalah dynamics cornering fatigue yang menguji kekuatan dari pelek pada bagian piringan/disc atau jari-jari/spokes dari pelek. Pengujian tersebut mensyaratkan pelek mampu menahan beban tertentu selama jumlah siklus minimum tertentu.
SAE  tidak  menyebutkan  jumlah  benda  uji  yang  digunakan  pada  saat  pengujian  tetapi General  Motor,  GM  mengeluarkan  standar  GMW14341  tentang  Wheel  Rotary  Bending Fatigue  Test  mensyaratkan  minimal  lima  pelek  untuk  Stationary  Wheel  Test  Machine  dan Sembilan sampel pelek untuk Rotating Wheel Test Machine dan waktu pengujian minimal 4 hari.  Kebutuhan  jumlah  pelek  saat  pengujian  tidak  menguntungkan  Karena  memerlukan material yang banyak dan waktu yang lama. Metode simulasi pengujian pelek menggunakan perangkat  lunak  metode  elemen  hingga  diharapakan  dapat  mengurangi  kerugian  yang terjadi  dengan  metode  trial  and  error.  Metode  simulasi  akan  memberikan  keuntungan kepada desainer untuk mendapatkan desain pelek yang lebih baik dengan mengetahui posisi kritis  suatu  pembebanan  pada  pelek  dan  mengubah  geometri  dan  ukuran  pelek  sebelum proses produksi.

## METODOLOGI PENELITIAN

## a. PENGUJIAN CORNERING FANTIGUE
SAE  J1992-2001  tentang  Wheels/Rims — Test  Procedures  and  Performance Requirements, mensyaratkan kinerja minimum untuk pengujian fatik disc wheels, demountable rims, dan bolt-together wheels untuk pemakaian dijalan raya untuk truk  militer,  bus,  truk-tempel  dan  kendaraan  multipurpose.  Skema  pengujian corneringfatigue ditunjukkan oleh Gambar 1
Gambar 1. Skema pengujian cornering fatigue untuk Bolt-Together Divided Wheels[2]
Ada  beberapa  tahap  prosedur  yang  dilakukan  ketika  melakukan  pengujian dynamics cornering fatigue yaitu: [1] [2]
1. Gunakan adaptor, baut dan mur yang mewakili dari spesifikasi pelek.
2. Pastikan  permukaan  yang  bersentuhan  dengan  adaptor  bebas  dari  benda asing atau geram.
3. Pasangkan pelek pada poros lengan rigid dan adaptor.
4. Kencangkan mur sesuai dengan ketentuan. Kekencangan harus diperiksa dan setel ulang secara periodik selama pengujian berlangsung.
5. Jepit rim dengan baik pada meja.
6. Setel sistem sehingga penyimpangan poros tidak lebih dari 0.25 mm secara keseluruhan.
7. Beban pengujian ditentukan dengan persamaan1 berikut [1] [2] [11]
8. Beban pengujian
𝑻𝒆𝒔𝒕𝑳𝒐𝒂𝒅 𝐌 𝑴𝒐𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓𝒎 ................................................................................(1) M ditentukan dengan persamaan 2 M = (𝐋)[µ + 𝐝](𝐒) ..............................................................................(2) Dimana: M : Momen lengkung, N-m µ : Koefisien gesek antara ban dan jalan, 0.7
slr : staticloadedradius ban yang digunakan pada roda, m
d : offset, m S : Faktor percepatan.

## L : Beban pada roda, N
9. Beban  uji  diarahkan  sejajar  dengan  permukaan  melalui  pusat  dari  pelek seperti Gambar 1. Beban uji boleh menarik atau mendorong poros

## b. PELEK DAN LOAD TEST
Bagian  ini  akan  menjelaskan  jenis  pelek  yang  akan  menjadi  obyek  penelitian, material yang digunakan oleh pelek dan perhitungan test load berdasarkan berat kendaraan dan dimensi dari pelek.
1. Pelek Pelek yang akan diteliti adalah dari jenis Bolt Together Diveded Wheeldengan ukuran 20×9 yang ditunjukkan oleh Gambar 2.

## Gambar 2 Pelek jenis Bolt-Together Divided Wheel
Material pelek yang digunakan adalah ASTM A36 dengan sifat−sifat mekanis yang ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Sifat−sifat mekanis ASTM A36 Properti Besaran Modulus Elastisitas, GPa 200 Angka Poisson’s 0.26 Tegangan Tarik, MPa 400 Tegangan Luluh, MPa 250

## 2. Load Test
Besaran test load ditentukan dengan persamaan 1 dan 2 dan diperoleh 17073 N.  Besaran  ini  digunakan  untuk  beban  pada  modul  simulasi  statik  pada pemodelan metode elemen hingga

## c. PEMODELAN STATIK
Berdasarkan pengujian cornering fatigue maka pemodelan statik metode elemen hingga  dibuat.  Pemodelan  statik  digunakan  untuk  menganalisis  tegangan  pada pelek  ketika  dikenai  beban.  Penelitian  ini  menggunakan  SolidWorks  untuk membuat geometri dan SolidWorks Simulation untuk menganalisis tegangan.
1. Elemen
Jenis  elemen  yang  digunakan  pada  pelek  dan  lengan  momen  adalah tetrahedral dengan 4 nodal. Ukuran elemen  default dengan refinement pada area−area  tertentu.  Jumlah  elemen  untuk  tiap  model  ditunjukkan Error! Reference source not found. .
Tabel 2 . Jumlah elemen Model Jumlah elemen I 55106 II 42406
2. Refinement  pada  daerah  tertentu  seperti  pada  lubang  ventilasi,  lubang  baut dilakukan  karena  daerah  tersebut  diasumsikan  sebagai  daerah  berbahaya dengan  tegangan  yang  lebih  tinggi  daripada  daerah  sekitarnya.  Refinement secara lokal ditunjukkan oleh Gambar 3.

## Gambar 3 Refinement elemen pada pelek model I

## 3. Kondisi Batas
Batas−batas  pada  metode  elemen  hingga  diberikan  agar  sesuai  dengan kondisi pengujian. Pelek  ditumpu dengan tumpuan jepit pada bagian flange. Ilustrasi tumpuan ditunjukkan pada Gambar 4

## Gambar 4 Pemodelan statik elemen hingga
4. Kondisi batas yang lain adalah interaksi antar komponen pelek dan pelek serta lengan  momen.  Ada  dua  jenis  interakasi.  Model  I  interaksi  dengan menggunkan fasilitas bolt connector yang dimiliki oleh perangakat lunak untuk menggantikan  baut.  Interaksi  antar  komponen  pelek  dan  lengan  momen untuk model I dengan tipe No Penetrationditunjukkan oleh  Gambar 5. Model II  interaksi  dengan  menggunkan  Bonded  untukmenggantikan  fungsi  baut.
Interaksi  antar  komponen  pelek  dan  lengan  momen  untuk  model  II ditunjukkan olehGambar 6
Gambar 5 . Pemodelan NoPenetration dan Bolt Connector
Gambar 6 . Pemodelan Bonded

## 5. Pembebanan
Simulasi  untuk  menggambarkan  bahwa  pelek  berputar  atau  beban  berputar maka  arah  pembebenan  diubah  dalam  16  arah  atau  dengan  beda  interval 22.5o. Ilustrasi model pembebanan ditunjukkan oleh Gambar 7
Gambar 7 . Pemodelan beban

## d. PREDIKSI UMUR FATIK
Analisis  umur  fatik  dapat  dilakukan  dengan  mengetahui  sifat-sifat  mekanik material dan pembebanan fatik yang terjadi pada komponen
1. Pendekatan tegangan fanatik
Pembebanan yang terjadi pada beban fatik melibatkan siklus yang berulang dan konstan antara beban maksimal dan beban minimum. Alternatif penggambaran beban  fatik  yang  terjadi  dapat  digantikan  dengan  tegangan  amplitudo,σ a  dan tegangan rata- rata, σmyan ditunjukan oleh persamaan 3 dan 4 [4] [6]
𝜎 𝑎 𝜎 max −𝜎 min 2 ...............................................................................................(3)
𝜎 𝑚 𝜎 max +𝜎 min 2 ...............................................................................................(4)
Bonded
Kombinasi  tegangan  amplitudo,σ a dan  tegangan  rata-rata, σ m digunakan  untuk menentukan equivalentcompletelyreversedstress,σ ar .  Salah  satu  metode  yang digunakan adalah modified Goodman line yang ditunjukan oleh persamaan 5 [4] [6]
𝜎 𝑎𝑟 𝜎 𝑎 1− 𝜎𝑚 𝜎𝑢 ......................................................................................................(5)
Besaran σar dapat digunakan untuk  menentukan umur fatik  komponen dengan memasukan besaran ke kurva S-N.
Komponen  pada  struktur  pada  kenyataanya  mengalami  pembebanan  yang komplek.  Kondisi  tegangan  yang  diberikan  perhitungan  elemen  hingga  berupa komponen σx, σy, σz, τxy, τyz, τxz. Berdasarkan komponen tegangan multiaksial maka  tegangan  amplitudo  dan  tegangan  rata-rata  pada  koordinat  manapun dapat ditentukan.
Penelitian  ini  menggunakan  dua  metode  pendekatan  untuk  menentukan equivalentcompletelyreversedstress,σar. Pertama dengan menggunakan tegangan radial, σr dan kedua menggunakan tegangan multiaksial.
Tegangan radial, σr ditentukan dengan komponen tegangan σx, σyyang terjadi pada koordinat bidang xy. Ilustrasi tegangan radial yang terjadi ditunjukkan oleh Gambar 8 dan ditentukan dengan persamaan 6
Gambar 8 . Tegangan radial pada pelek
𝜎 𝑟 𝜎 𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝛼 𝜎 𝑦 𝑠𝑖𝑛 𝛼 .......................................................................................(6) Equivalentcompletelyreversedstress,  σar  ditentukan  dengan  tegangan  radial maksimal  dan  tegangan  minimal  yang  terjadi  pada  pelek  dalam  satu  putaran pembebanan.
Pendekatan  σar  yang  kedua dengan  menggunakan  tegangan  multiaksial.[6] Tegangan  multiaksial  digunakan  untuk  menentukan  tegangan  amplitudo  efektif σae  dan  tegangan  rata - rata  efektif,  σme.  Persamaan  tegangan  efektif ditunjukkan oleh persamaan 7 dan 8
Setelah  tegangan  efektif  σae  dan  σme  diketahui  tegangan  σar  ditentukan dengan persamaan 5.
𝜎 𝑎𝑒 =
1 √2 √(𝜎 𝑥𝑎 − 𝜎 𝑦𝑎 ) 2 + (𝜎 𝑦𝑎 − 𝜎 𝑧𝑎 ) 2 +(𝜎 𝑧𝑎 − 𝜎 𝑥𝑎 ) 2 + 6(𝜏 𝑥𝑦𝑎 2 + 𝜏 𝑦𝑧 2 + 𝜏 𝑧𝑥 2 ) ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅
...................................................(7)
𝜎 𝑚𝑒 = 𝜎 𝑥𝑚 + 𝜎 𝑦𝑚 + 𝜎 𝑧𝑚 ...................................................(8)
σ y σ x σ r α y x
2. Kurva S-N Persyaratan minimum umur fatik pelekpada pengujian cornering fatigue menurut SAE  J1992-2001,Nf>  103  maka  dikategorikan  high-cycle  fatigue.Prediksi  umur fatik  dapat  menggunakan  metode  stressbased  dan  kurva  S-N.  Kurva  S-N menunjukkan sifat-sifat fatik yang dimiliki oleh material komponen.

## Gambar 9 . Estimasi kurva S-N menurut Shigley[5]
Penelitian  ini  menggunakan  metode  Shigley  untuk  mengestimasi  kurva  S-N. Bentuk kurva diilustrasikan oleh Gambar 9. Jika memperhatikan Gambar 9 maka ada dua titik tegangan yang harus dihitung yaitu pada Nf = 103 dan Nf = 106 untuk membuat kurva S-N. Kurva S-N dibuat karena tidak adanya data kurva S-N material hasil pengujian. [6] [10]
Kekuatan  material  terhadap  beban  fatik  akan  dipengaruhi  oleh  perlakuan  yang didapatkan material sebelumnya atau dengan kata lain akan merubah kurva S-N komponen.  Beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  adalah  faktor  kondisi permukaan,  faktor  ukuran  komponen,  faktormodel  pembebanan.  Beberapa besaran parameter yang mempengaruhi kurva S-N menurut Juvinall dan Shigley ditampilkan dalam Error! Reference source not found.
Tabel 3 . Parameter kurva S-N [6]
Parameter lain adalah fatigue notch factor, kf yang dipengaruhi adanya takikan. kf dapat dihitung dengan persamaan 9 [4] [6]
k f = 1 + q(k t 1) ...................................................................................................(9) Dengan q adalah sensitifitas takikan dan kt faktor konsentrasi tegangan statik

## PEMBAHASAN

## a. ANALISIS STATIC METODE ELEMEN HINGGA
Simulasi  cornering  fatigue  dengan  memberikan  beban  pada  lengan  momen dengan arah yang selalu berubah dengan interval 22.5o akan mengubah posisi tegangan  vonMises  maksimal selalu berpindah.  Dengan  cara  ini akan  diperoleh tegangan vonMises maksimal yang terbesar pada arah pembebanan tertentu. Nodal  pada  tegangan  vonMises  maksimal  yang  terbesar  digunakan  untuk menganalisis adanya fluktuasi tegangan pada suatu nodal.
Hasil analisis  statik  untuk  model  I  didapatkan  pada  nodal  3717  dengan  σvM  = 243.89  MPa  ditunjukan  oleh  Gambar  10  dan  fluktuasi  tegangan  vonMises  dan tegangan multiaksial pada nodal 3717 model I ditunjukkan oleh Gambar 11.
Hasil analisis statik untuk model II didapatkan pada nodal 3717 dengan σvM = 243.89  MPa  ditunjukan  oleh  Gambar  12  dan  fluktuasi  tegangan  vonMises  dan tegangan multiaksial pada nodal 3026 model II ditunjukkan oleh Gambar 13
Gambar 10 . Tegangan vonMises maks mode I
Gambar 11 Fluktuasi tegagan vonMises dan tegangan multiaksial model I, nodal 3717 -300 -200 -100 0 100 200 300 0,0 22,5 45,0 67,5 90,0 112,5 135,0 157,5 180,0 202,5 225,0 247,5 270,0 292,5 315,0 337,5 360,0 Te ga n ga n , M Pa Arah beban, degree σ v, MPa σ x, MPa σ y, MPa σ z, MPa τ xy, MPa τ yz, MPa τ zx, MPa

## Gambar 12 Tegangan vonMises maks mode II
Gambar 13 Fluktuasi tegagan vonMises dan tegangan multiaksial model II, nodal 3026
Tegangan vonMises maksimal pada kedua model jika diperhatikan memiliki arah beban momen sejajar dengan bagian disk yang membentuk jari-jari pelek.
Tegangan  multiaksial  ditampilkan  pada  hasil  simulasi  statik  untuk  menunjukan besaran  dan  arah  fluktuasi  tegangan  yang  teradi  pada  nodal  dimana  tegangan kritis terjadi berdasarkan tegangan vonMises.
Daerah tegangan vonMises maksimal terjadi pada sekitar lubang ventilasi untuk kedua model, hal ini terjadi karena perubahan geometri pada disk karena lubang ventilasi menyebabkan konsentrasi tegangan.
Hasil  perhitungan  model  I  dan  II  terjadi  perbedaan  meskipun  tidak  signifikan. Perbedaan  disebabkan  oleh  beda  definisi  pada  contact  component  pada  kedua model. Hasil model I memiliki dua tegangan maksimal yang berbeda sedangkan model  II  memiliki  dua  tegangan  yang  sama  atau  dengan  kata  lain  model  II memiliki hasil yang simetris.

## b. ANALISIS FATIK
Berdasarkan hasil analisis statik metode elemen hingga untuk kedua model dan persamaan  perhitungan equivalent  completely  reversed  stress, σ ar berdasarkan tegangan radial maka besaran σ ar dapat ditentukan dan ditunjukan dalam Tabel 4
Tabel 4 . σ ar berdasarkan tegangan radial
Mo del σ r , max σ r , min σ m σ a σ ar I 216.6 6 - 205.6 5.53 211.13 214.09
-300 -200 -100 0 100 200 300 0,0 22,5 45,0 67,5 90,0 112,5 135,0 157,5 180,0 202,5 225,0 247,5 270,0 292,5 315,0 337,5 360,0 Te ga n ga n , M Pa Arah beban, degree σ v, MPa σ x, MPa σ y, MPa σ z, MPa τ xy, MPa τ yz, MPa τ zx, MPa
0 II 229.4 7 - 229.4 7 0.00 229.47 229.47
Selain  σ ar berdasarkan  tegangan  radial  perhitungan  besaran  σ ar juga  dapat ditentukan dengan tegangan multiaksial dan ditunjukan dalam Tabel 5
Tabel 5 σ ar berdasarkan tegangan multiaksial Model σ vM , max 1 σ vM , max2 σ m σ a σ ar I 243.89 232.68 7.3 2 240.00 244.4 7 II 240.41 240.41 0.0 0 240.41 240.4 1
Perhitungan  umur  fatik  komponen  dengan  metode stress  based  dibutuhkan kurva S-N. Seperti dijelaskan pada 5.2 kurva S-N material dapat dibuat dengan dua koordinat pada N f = 10 3 dan N f = 10 6 dan memperhatikan beberapa faktor yang  mempengaruhi  yang  dijelaskan  pada Error!  Reference  source  not found. maka  perhitungan  kurva  S-N  material  dijelaskan Error!  Reference source not found.
Tabel 6 . Perhitungan kurva S-N material Faktor Koreksi Jenis Nilai Material m e Steel, σ u ≤1400 MPa 0.5 Beban m t Bending 1.0
Ukuran m d d e = 30.84 (𝑑 7.62 ⁄ mm) −0.1133 0.85
w = 145 t   = 10 d e = 0.81(𝑤𝑡) 0.5
Permukaa n m s Machined 4.51𝜎 𝑢 −0.265 0.92 Total m  m e ∙ m t ∙ m d ∙ m s 0.39 N = 10 3 𝜎 𝑎𝑟 = 𝑚 ′ 𝜎 𝑢 N = 10 6 𝜎 𝑎𝑟 = 𝑚 𝜎 𝑢 = 0.9 ∙ 400 = 0.39 ∙ 400
= 360 MPa = 156 MPa
Berdasarkan  perhitungan  pada Error!  Reference  source  not  found. maka kurva  S-N  material  dapat  dibuat  dan  ditunjukkan  oleh  Gambar 14 .  Tegangan batas fatik untuk kurva S- N material σ er = 156 MPa. Kurva ini kurang tepat untuk menghitung umur fatik komponen pelek.
Gambar 14 . Kurva S-N material dan komponen
Kurva  S-N  material  belum  memperhitungkan  faktor  konsentrasi  tegangan  fatik, kf.  Faktor  konsentrasi  tegangan  fatik  dipengaruhi  oleh  faktor  konsentrasi tegangan statik dan sensitifitas takikan yang ditunjukkan oleh persamaan 9. Besaran  faktor  konsentrasi  tegangan  statik  ditentukan  dengan  persamaan  10. Perhitungan faktor ini mengasumsikan lubang ventilasi mengalami beban momen MA dan MB dengan salah satu momen = 0 [11]
𝑘 𝑡 = 1.79 + 0.25 1+( 2𝑟 𝑡 ) + 0.81 1+( 2𝑟 𝑡 ) 2 +
0.26 1+( 2𝑟 𝑡 ) 3 ...............................................................................................................................................(10)
Jika diketahui untuk model I dan model II memiliki radius r = 10 mm dan tebal t = 10 mm diperoleh k t = 2.05.
Gambar 15 . Pendekatan faktor konsentrasi tegangan statik pada lubang ventilasi
Berdasarkan  kurva  sensitivitas  takikan  maka  didapatkan  besaran  q  =  0.8  [4]. Dengan  mengetahui  besaran  faktor  konsentrasi  tegangan  statik,  faktor sensitivitas  takikan  dan  dikombinasikan  dengan  persamaan  9  maka  besaran  kf model I dan II sebesar 1.84
Dengan diketahui faktor konsentrasi tegangan fatik, kf maka terjadi koreksi pada dua koordinat pada Nf = 103 dan Nf = 106 pada kurva S-N. Perhitungan koreksi pada kedua koordinat dan kedua model ditunjukkan oleh Tabel 7 dan kurva S-N komponen model I dan
Tabel 7 . Perhitungan kurva S-N komponen Model I dan II
10 100 1000 1,E+00 1,E+01 1,E+02 1,E+03 1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08 σ ar , M P a N, cycles Smooth Model I
N = 10 3 𝜎 𝑎𝑟 = 𝑚 𝜎 𝑢 𝑘 𝑓 ′ N = 10 6 𝜎 𝑎𝑟 = 𝑚 𝜎 𝑢 𝑘 𝑓 = 0.9 ∙ 400 1. = 0.39 ∙ 400
1.84
=  360
MPa
=  85.54 MPa
Berdasarkan  hasil  perhitungan  equivalent  completely  reversed  stress, σ ar  dan kurva S-N komponen mak  umur fatik dapat ditentukan. Perhitungan umur fatik selengkapnya ditunjukan oleh Error! Reference source not found.
Tabel 8. Perhitungan umur fatik
Tegangan Radial Model I σ ar = 214.09 N f =
12160 Model II σ ar = 229.47
N f = 8711 Tegangan Multiaksial Model I σ ar = 244.47 N f =
6425 Model II σ ar = 240.41
N f =
6964
Berdasakan  perhitungan  umur  fatik  untuk  model  I  dan  II  keduannya  tidak memenuhi persyaratan minimum yaitu Nf = 30000 siklus

## KESIMPULAN
Berdasarkan  analisis  menggunakan  simulasi  metode  elemen  hingga  yang  telah dilakukan dapat disimpulkan;
1. Pemodelan  statis  pengujian cornering  fatigue  menggunakan  elemen  tetrahedral dengan 4 nodal dan lengan momen rigid.
2. Lokasi  kritis  untuk  model  I,  model  II  berada  disekitar  lubang  ventilasi.  Lubang ventilasi  pada  pelek  menyebabkan  terjadinya  konsentrasi  tegangan  karena terjadinya perubahan geometri.
3. Prediksi umur fatik untuk model I  berdasarkan tegangan radial maks 216.66 MPa dan  tegangan  radial  min  −205.60  MPa  diperoleh N f =  12160  siklus  dan  faktor keselamatan X N = 0.41, X S = 0.83 dan X O = 1.15
4. Prediksi  umur  fatik  untuk  model  I  berdasarkan  tegangan  multiaksial  dengan tegangan kritis maks 243.89 MPa dan 232.68 MPa diperoleh N f = 6425 siklus dan faktor keselamatan X N = 0.21, X S = 0.73 dan X O = 1.01
5. Prediksi  umur  fatik  untuk  model  II    berdasarkan  tegangan  radial  maks  229.47 MPa  dan tegangan radial min −229.47 MPa diperoleh N f = 8711 siklus dan faktor keselamatan X N = 0.29, X S = 0.77 dan X O = 1.09
6. Prediksi  umur  fatik  untuk  model  II  berdasarkan  tegangan  multiaksial  dengan tegangan  kritis  maks  240.41  MPa  diperoleh N f =  6964  siklus  dan  faktor keselamatan X N = 0.23, X S = 0.74 dan X O = 1.04

## SARAN
1. Prediksi  umur  pakai  akan  lebih  baik  jika  dilakukan  pengujian  terhadap  material pelek.  Hal  ini  untuk  mengantisipasi  perubahan  sifat  material  akibat  proses manufaktur.
2. Perbaikan terhadap geometri pelek perlu dilakukan terutama pada daerah sekitar lubang ventilasi untuk mencapai persyaratan minimum kemampuan berdasarkan SAE J1992-2001.
3. Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  dengan  eksperimen  untuk  validasi pemodelan.

## REFERENSI
Anonim (2007) : SAE J267 Wheels/Rims – Trucks – Performance requirements and test procedures, SAE – Society of Automotive Engineers, Inc.
Anonim  (2001)  :  SAE  J1992.  Wheels/Rims — Military  Vehicles — Test  Procedures  and Performance Requirements, SAE – Society of Automotive Engineers, Inc.
Anonim  (2008)  :  GMW14341.  Wheel  Rotary  Bending  Fatigue  Test,  General  Motors Corporation.
Budynas,  R.G.  dan  Nisbett,  J.K.(2011)  :  Shigley’s Mechanical  Engineering  Design, Ninth-ed., McGraw Hill Companies. Inc., New York, USA. 265-357, 410-474
Carvalho CP, Voorwald HJC, Lopes CE. (2001) : Automotive wheels- an approach for structural analysis and fatigue life prediction, SAE tecnical papers, SAE
Dowling, N.E. (1993) : Mechanical Behaviour of Material, Prentice-Hall International, Inc. 339-455
Gillepie, T.D.(1994) : Fundamental of Vehicle Dynamics, SAE, USA.
Logan,  D.L.  (2002)  :  A  First  Course  in  the  Finite  Element  Method,  Third-ed., Wadsworth Group., USA.
Topaç,  M.M.,  Ercan,  S.,  Kuralay,  N.S.  (2012)  :  Fatigue  life  prediction  of  a  heavy vehicle  steel  wheel  under  radial  loads  by  using  finite  element  analysis, International Journal of Fatigue, 67-79
Wang, L., Chen, Y., Wang, C., Wang,Q (2011) : Fatigue Life Analysis of Aluminum Wheels by Simulation of Rotary Fatigue Test, Journal of Mechanical Engineering 57, 37-39
Wright, D.H. (1993) : Testing Automotive Materials and Components, SAE – Society of Automotive Engineers, Inc, 169-206
Young,  W.C.  dan  B udynas,  R.G.  (2001)  :  Roark’s  formula  for  stress  and  strain, McGraw-Hill Professional, 771-797