Vol. 07 No.01 2024
P-ISSN: 2714-621X
DOI: 10.25299/rem.2024.vol7(01).16356 Received 2024- 02 -16; Accepted 2024-0 3 -26

## STATIC COMPRESSIVE CHARACTERISTICS ON THE OUT- OF-PLANE OF HONEYCOMB STRUCTURE WITH HEXAGONAL SIZE VARIATIONS

## ( KARAKTERISTIK KOMPRESIF STATIS PADA LUAR BIDANG STRUKTUR HONEYCOMB DENGAN VARIASI UKURAN HEXAGONAL )
Rakhmad Arief Siregar 1* , M. Yusuf Rahmansyah Siahaan 1 , Faisal Amri Tanjung 1
1 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Medan Area Jl. Kolam No.1 Medan Estate, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara *Corresponding author: rakhmadarief@staff.uma.ac.id

## ABSTRACT
The  need  for  aluminum  honeycomb  material  is  currently  very  high  in  the manufacturing  industry  which  is  applied  in  the  fields  of  construction,  aviation, ships,  automotive,  transportation  and  furniture.  The  advantages  of  aluminum honeycomb panels are that the metal material is light, corrosion resistant, vibration dampening and moisture resistant. This research uses experimental methods on 3 variations of hexagonal honeycomb cell geometry towards the out-of-plane using Universal  Testing  Machine  (UTM)  static  compression  testing.  The  impact  of variations  in  the  hexagonal  cell  honeycomb  geometry  revealed  a  significant increase in the value of the ability to accept loads by 43% for the 2 mm hexagonal cell model and a spike of 10% for the 4 mm hexagonal cell model. The hexagonal cell geometry of 2 mm and 4 mm respectively shows a positive contribution to the ability to accept static loads of 39.9 kN and 30.6 kN. The impact of increasing the load  value  significantly  is  approximated  through  the  linear  equation  y  =  -6x  + 44.333.
Keyword: Aluminum; Honeycomb; Hexagonal cell; Force value.

## ABSTRAK
Implementasi  honeycomb  bahan  aluminium  saat  ini  sangat  tinggi  kebutuhannya pada industri manufaktur yang diaplikasikan di bidang konstruksi, penerbangan, kapal laut, automotive, transportasi, dan furniture. Keunggulan panel honeycomb bahan  aluminium  adalah  material  logam  yang  ringan,  tahan  korosi,  peredam getaran,  dan  tahan  lembab.  Penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimental pada 3 variasi geometri hexagonal cell honeycomb terhadap bidang luar dengan pengujian  tekan  statik  Universal  Testing  Machine  (UTM).  Dampak  variasi geometri hexagonal cell honeycomb mengungkapkan terjadinya peningkatan nilai kemampuan menerima beban secara signifikan sebesar 43 % model hexagonal cell 2 mm dan lonjakan sebesar 10% model hexagonal cell 4 mm. Geometri hexagonal cell  2  mm  dan  4  mm  berurutan  menunjukkan  konstribusi  positif  terhadap kemampuan  menerima  beban  statik  sebesar  39,9  kN  dan  30,6  kN.  Dampak
peningkatan nilai beban secara signifikan didekati melalui persamaan linier y = - 6x + 44,333.
Kata Kunci: Alumunium; Sarang lebah; Hexagonal cell; Nilai beban.

## PENDAHULUAN
Perkembangan  industri  manufaktur dengan menggunakan bahan alumunium  bentuk  sarang  lebah (honeycomb)  saat  ini  sangat  tinggi kebutuhannya. Integritas bahan alumunium  dan  paduan  alumunium yang  merupakan  material  logam ringan  adalah  1)  Logam  paling ringan,  2)  Tahan  korosi,  3)  Peredam getaran, 4) Tahan lembab, 5)  Lunak, dan 6) Ulet (Hibbeler, (2011), (James 2004).
Honeycomb  mempunyai  bentuk struktur hexagonal dan berongga pada bagian  tengahnya  memiliki  kekuatan lebih  baik  ketika  menerima  beban secara  konstan  dan  stabil  (Vincent, 2013). Teknologi hexagonal honeycomb  model  komposit  banyak diaplikasikan pada bidang konstruksi, penerbangan,  kapal  laut,  automotive,
transportasi,  furniture,  daun  pintu, dan  manufaktur  lainnya  (Qiu,  2016), (Hyeonu, 2013), (Felix, 2022),
(Darwis, 2021). Penelitian ini menggunakan hexagonal honeycomb berbahan alumunium. Pengujian metode eksperimental terhadap bahan alumunium  telah  banyak  dilakukan yaitu  pengujian  tarik,  pengujian tekan, pengujian serap energi, analisis numerik (Jeom, 1999), (Yusuf, 2023), (Li, 2015), (Rakhmad, 2023). Penelitian  ini  bertujuan  untuk menguji  secara  eksperimen  variasi geometri cell pada panel sarang lebah yang ditekan pada bidang luar beban statis.

## METODOLOGI
Pembuatan spesimen material bentuk sarang lebah (hexagonal) dengan tiga variasi  cell  dari  bahan  lembaran alumunium dilakukan secara manual. Ukuran  spesimen  material  pada masing-masing  variasi  cell  sarang lebah  yang  ditunjukkan  tabel  1  dan gambar  1-3.  Pembebanan  statik diberikan terhadap spesimen material untuk  tiga  variasi  cell  sarang  lebah sampai  kondisi  tinggi  bahan  uji menjadi 50% dari ukuran awal tinggi spesimen.
Gambar  1.  Spesimen  material  uji tekan ukuran cell 2 mm.
Gambar  2.  Spesimen  material  uji tekan ukuran cell 4 mm.
Gambar  3.  Spesimen  material  uji tekan ukuran cell 6 mm.
Tabel 1. Ukuran spesimen uji tekan material alumunium.
N o. Cell Kode Cell Hexa- gon L (mm) W (mm) T (mm) 1. H2 2 mm 74 31,18 18 2. H4 4 mm 64 34,64 18 3. H6 6 mm 96 41,57 18
Dampak geometri hexagonal cell tersebut  akan  mengkaji  kemampuan yang  dimiliki  material  alumunium bentuk  sarang  lebah  terhadap  nilai pembebanan  yang  diberikan  pada penelitian  ini.  Universal  Testing
Machine (UTM) menggunakan standar ASTM C365 diimplementasikan  pada  uji  tekan spesimen bentuk sarang lebah seperti terlihat pada gambar 4.
Gambar 4. Universal Testing
Machine (UTM) .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  perubahan  bentuk  spesimen material  setelah  proses  pengujian pada  masing-masing  variasi  ukuran cell  sarang  lebah  dapat  dilihat  pada gambar 5-7.
Gambar  5. Perubahan bentuk  ukuran cell 2 mm hasil uji tekan .
Gambar  6. Perubahan bentuk  ukuran cell 4 mm hasil uji tekan.
Gambar  7. Perubahan bentuk  ukuran cell 6 mm hasil uji tekan.
Data  hasil  uji  tekan  pada  bahan alumunium honeycomb terhadap variasi  ukuran  cell  yang  ditunjukkan tabel 2.
Tabel 2. Nilai beban hasil uji tekan.
No. Cell Kode A (mm2) F (N) Rata2 F (N) 1. H2 705,6 39892 2. 39905 39908 3. 39927 4. H4 480 30712 5. 30648 30652 6. 30597 7. H6 403,2 27864 8. 27809 27840
9. 27846
Gambar  6. Grafik  nilai  beban  untuk setiap ukuran cell.
Gambar 7. Grafik garis gradien beban untuk setiap ukuran cell.
Tabel 2 memberikan data informasi bahwa model cell hexagonal 2 mm memiliki
kemampuan  lebih  tinggi  menerima
beban  rata-rata  jika  dibandingkan terhadap model cell hexagonal lainnya  sebesar  39.908  N.  Parameter nilai  beban  merekognisi  bahwa konstribusi  geometri  cell  hexagonal sarang  lebah  memberikan  dampak yang signifikan terhadap peningkatan kemampuan  material  dimiliki  model cell  hexagonal  2  mm  sebesar  43% dibanding model cell hexagonal 6mm dan  model  cell  hexagonal  4  mm sebesar  10%  dibanding  model  cell hexagonal  6mm  yang  dapat  dilihat pada tabel 2 dan gambar 6.
Bahan alumunium bentuk sarang lebah  dengan  perilaku  uji  tekan bidang luar yang ditunjukkan gambar 7  bahwa  pengaruh  hexagonal  cell memberikan  dampak  peningkatan secara signifikan terhadap kemampuan material menerima beban,  hal  ini  dapat  dilihat  sesuai persamaan  linier  y  =  -6x  +  44,333. Dengan kata lain, peningkatan ukuran cell  hexagonal  sebesar  2  mm diprediksi  akan  meningkatkan  nilai rata-rata beban dengan gradien m=2.

## KESIMPULAN
Penelitian  bahan  alumunium  bentuk sarang  lebah  dengan  variasi  ukuran cell  menggunakan  uji  tekan  statik dapat disimpulkan kemampuan karakteristik  kompresif  statis  pada struktur honeycomb ditemukan meningkat secara signifikan   sebesar 43%  untuk  model  cell  2  mm  dan peningkatan  sebesar  10%  untuk model cell 4 mm jika nilai beban rata- rata  dibandingkan  model  cell  6  mm dan indikator nilai beban merekognisi bahwa  geometri  hexagonal  cell sarang lebah memberikan konstribusi yang signifikan terhadap peningkatan kemampuan  karakteristik  kompresif statis.
0 10 20 30 40 50 H2 H4 H6 Be n an (k N ) Ukuran Cell Hexagonal y = -6x + 44,333 0 10 20 30 40 50 H2 H4 H6 N ilai ra ta -ra ta b eb an (kN ) Ukuran cell hexagonal 10% 43%

## DAFTAR PUSTAKA
Darwis Saragih, et al. (2021). Analisis Kekuatan  Mekanik  Material Komposit Berserat Sabut Kelapa yang Berpeluang Diaplikasikan  pada  Pembuatan Spakbor  Sepeda  Motor. Jurnal Agroteknologi dan Ilmu Pertanian . vol. 6, no. 1, pp. 27- 33. Felyx  B.  Sihombing,  et  al.  (2022). Analisis  Kekuatan  Mekanik Material Komposit yang Berpeluang Diaplikasikan pada Handle  Rem  Sepeda  Motor. Journal of Mechanical Enggineering, Manufactures, Materials  and  Energy .  vol.  6, no. 1, pp. 86-93. Hibbeler  R.C.  (2011).  Mechanics  of Materials. Published by Pearson  Prentice  Hall.  Eighth Edition. United States of America. Hyeonu Heo, Jaehyung Ju, Doo-Man Kim. (2013). Compliant cellular  structures:  Application to  a  passive  morphing  airfoil.
Composite  Structures .  Volume 106, Pp.560-569.
James M. Gere. (2004). Mechanics of Materials.    Thomson  Learning,
Inc. Sixth Edition. United States of America.
Jeom  Kee  Paik,  et  al.  (1999).  The
strength characteristics of aluminum honeycomb sandwich  panels. Thin-Walled Structures . Volume 35, Issue 3,
Pp.205-231. Li  Y.M,  et  al.  (2015).  Analytical homogenization for stretch and bending of honeycomb
sandwich  plates  with  skin  and height effects. Composite Structures . Volume 120, Pp.406-416. M. Yusuf Rahmansyah Siahaan, dkk. (2023).  Analisis  Karakteristik Bahan Tembaga Akibat Pengaruh  Proses  Penempaan Terhadap  Kekuatan  Impak. Jurnal Rekayasa Material, Manufaktur dan Energi . Volume. 6, No.1, Hal. 99-105. Muhammad  Yusuf  R  Siahaan,  et  al. (2023).  Optimized  Flexural Strength of Aluminium Honeycomb Sandwiches Using Fuzzy  Logic  Method  for  Load Bearing Application, International Journal of Intelligent Systems and Applications  in  Engineering . Volume 11 (4s), Pp. 466-472. M. Yusuf Rahmansyah Siahaan, et al. (2023).  Numerical  Analysis  of Angular  Dissimilarity  of  Static Loads in Honeycomb Structures  Substantial  Flexural Strength. Jurnal  Suara  Teknik . Volume. 14, No.2, Hal. 28-32.
Qiu  Kepeng,  et  al.  (2016).  The Effective  Elastic  Properties  of flexible hexagonal Honeycomb
Cores  with  Consideration  for geometric nonlinearity. Aerospace Science and Technology , Volume 58,
Pp.258-266.
Rakhmad Arief Siregar, dkk. (2023). Effect  of  Forging  Process  on Impact Strength in Brass Materials. Jurnal Dinamis .
Volume11,  No.01,  Hal.  020-
028.
Vincent  Caccese,  et  al.  (2013). Optimal  design  of  honeycomb material  used  to  mitigate  head impact. Composite  Structures . Volume 100, Pp.404-412.