## SIMULASI KEKUATAN MATERIAL KOMPOSIT BANANA FIBER
Harun Al Rasyid 1)*
1) PT Truba Jaya Engineering Indonesia Graha Truba, Jl. Swadaya II/7 Tanjung Barat, Jagakarsa Jakarta Selatan, Indonesia *E-mail: genji_cs@yahoo.com

## Abstrak
Software  simulasi  untuk  sekarang  ini  sudah  menjadi  hal  yang  umum  bagi kalangan  desainer  model  produk  industri,  dari  pemodelan  yang  besar  seperti jembatan, crane dan alat berat sampai yang paling kecil yaitu komponen seperti baut , mur dan lain – lain. Pemodelan tersebut adalah langkah awal bagi proses pensimulasian yang akan dilakukan oleh seorang desainer untuk melihat apakah pemodelan  yang  telah dilakukan  sudah  memenuhi  safety  factor  yang  telah  ada. Perangkat  lunak  seperti  ANSYS  adalah  salah  satu  yang  sering  dipakai  dalam pensimulasian  umum  seperti  uji  tarik,  bending  dan  impact.  Tidak  hanya  mudah dalam  pengoperasiannya  ANSYS  juga  sudah  memiliki  material  yang  tergolong cukup  lengkap.  Pada  laporan  Penelitian  ini  akan  mengaplikasikan  perangkat lunak ANSYS pada pengujian yang umum dilakukan guna mempersingkat waktu dalam  proses  pengujiannya.  Perangkat  lunak  ANSYS  juga  sangat  baik  bagi kalangan  pengajar  seperti  dosen  maupun  kalangan  yang  memang  telah  ahli dibidangnya masing – masing. Perangkat lunak yang telah berkembang ini tentu saja  dapat  mempersingkat  waktu  dari  proses  desain  model  sampai  produk  jadi yang  tentu  saja  membawa  dampak  yang  positif  bagi  semua  kalangan  yang berkecimpung  pada  bidang  keahliannya  untuk  memastikan  keamanan  dari produk yang telah di modelkan sebelumnya.
Kata Kunci :  Software, Simulasi, Ansys

## Abstract
Simulation software for now has become common for designers of industrial product  models,  from  large  modeling  such  as  bridges,  cranes  and  heavy equipment  to  the  smallest  is  components  such  as  bolts,  nuts  and  others. Modeling  is  the  first  step  for  the  simulation  process  that  will  be  done  by  a designer  to  see  whether  the  modeling  has  been  done  already  meet  the  safety factor  that  already  exist.  Software  such  as  ANSYS  is  one  that  is  often  used  in general  simulation  such  as  tensile,  bending  and  impact  test.  Not  only  easy  in operation  ANSYS  also  already  has  material  that  is  quite  complete.  In  this research  will  apply  ANSYS  software  on  common  test  to  shorten  the  time  in  its testing process. ANSYS software is also very good for lecturers such as lecturers and  those  who  are  already  experts  in  their  respective  fields  -  each.  This expanded software can of course shorten the time from the model design process to the finished product which of course has a positive impact for all those who are involved  in  their  areas  of  expertise  to  ensure  the  safety  of  products  that  have been modeled before.
Keywords : Software, Simulasi, Ansys

## 1. PENDAHULUAN
Simulasi  menggunakan  perangkat  lunak suatu  pengujian  sangat  diperlukan  untuk  melihat hasil uji sebelum melakukan pengujian secara real. Simulasi  untuk  serat  fiber  komposit  yang  dibahas pada Penelitian ini, seperti uji bending dan uji tarik juga harus dilakukan terlebih dahulu simulasi yang bertujuan  untuk  mencari  data  awal  perbandingan. Serat komposit memiliki karakteristik yang berbeda dengan  serat  fiber  biasa  dan  pada  saat  proses
simulasinya, juga di perlukan beberapa konfigurasi untuk menyesuaikan dengan variabel yang ada.
Tujuan  simulasi  mulai  dari  menghemat biaya,  mempersingkat  waktu,  dan  sebagai  data penunjang yang ada, diharapkan mampu mempermudah  dalam  proses  perbandingan  yang pada  akhirnya  dapat  memprediksi  hasil  akhir antara simulasi dan uji eksperimen.

## 2. BAHAN DAN METODA

## 2.1.  Alat
Pada  penelitian  ini  alat  atau  media  yang digunakan  untuk  pensimulasian  uji  tarik  dan bending adalah perangkat lunak Autodesk Inventor dan ANSYS. Menurut (Bienas, J., 2003 lunak Inventor akan membuat model CAD dari lab uji  eksperimen  dan  ANSYS  akan  mul data yang telah diinput ke dalam program
2.2.  Bahan
Data karakteristik komposit s diperoleh  dari  spesimen  uji  laboratorium  untuk membandingan data hasil pengujian. Data tersebut berisi  ukuran,  load,  dan  constraint  yang  berguna dalam proses pensimulasian.
Langkah-langkah  melakukan deskripsika pada gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1    Pembuatan CAD, spesimen uji tarik,
• (Dicky, S, Fatahul, A., 2010) Inventor  dan  pilih  perintah templates  pilih  metric  dan  pada  bagian  unit pilih mm. Selesai klik create (g
Pada  penelitian  ini  alat  atau  media  yang digunakan  untuk  pensimulasian  uji  tarik  dan adalah perangkat lunak Autodesk Inventor , J., 2003) perangkat lunak Inventor akan membuat model CAD dari lab uji  eksperimen  dan  ANSYS  akan  mulai  mengolah yang telah diinput ke dalam program.
Data karakteristik komposit spesimen diperoleh  dari  spesimen  uji  laboratorium  untuk membandingan data hasil pengujian. Data tersebut berisi  ukuran,  load,  dan  constraint  yang  berguna
langkah  melakukan  penelitian  di
Diagram Alir Penelitian Pembuatan CAD, spesimen uji tarik, Buka Autodesk Inventor  dan  pilih  perintah  new.  Pada metric  dan  pada  bagian  unit gambar 2),
Gambar 2. Pemilihan Part
• Klik start 2D sketch pada pojok kiri atas dan pilih bidang gambar 3
Gambar 3. Memilih bidang gambar
• Klik line pada ribbons create seperti  pada  gambar
seleai klik  finish sketch
Gambar 4 . Membuat Sketch
• Pada  tab  3D  model  ribbon  create  pilih perintah extrude untuk memeberikan ketebalan  3,5  mm  untuk  lapisan  satu  pada gambar 5
Gambar 5. Memberi Ketebalan Model
• Buat  lapisan  pertama  CAD  pada  dengan perintah extrude, beri
1286  E-ISSN : 2622-7649 Pemilihan Part
Klik start 2D sketch pada pojok kiri atas dan
3 yang ingin di pakai
Memilih bidang gambar ribbons create dan buat sketch
seperti  pada  gambar  4  di  bawah.  Setelah seleai klik  finish sketch
. Membuat Sketch Pada  tab  3D  model  ribbon  create  pilih perintah extrude untuk memeberikan ketebalan  3,5  mm  untuk  lapisan  satu  pada Memberi Ketebalan Model
Buat  lapisan  pertama  CAD  pada  dengan perintah extrude, beri ketebalan
Gambar 6. Memberi Ketelaban Lapisan
Beri  ketebalan  untuk  lamina  satu  lapisan dengan 3,5 mm untuk dasarnya 1 mm untuk laminanya  dan  3,5  mm  untuk  lapisan penutup. Setiap melakukan perintah extrude pastikan  bahwa  pada  option  extrude  pada pilihan  new  solid  perintah  menambah ketebalan  tanpa  menambahkan  kete sebelumnya. Proses Selesai.
Tabel 1 . Properties No Bahan 1 Resin Murni 2 Fiber glass 3 Serat
Lurus
Melintang Acak Tabel 2. Properties Spesimen No Lamina 1 Lurus 2 Melintang 3 Acak 4 Fiber glass
Tabel 3. Properties Lamina
Memberi Ketelaban Lapisan
Beri  ketebalan  untuk  lamina  satu  lapisan dengan 3,5 mm untuk dasarnya 1 mm untuk laminanya  dan  3,5  mm  untuk  lapisan penutup. Setiap melakukan perintah extrude pastikan  bahwa  pada  option  extrude  pada new  solid  perintah  menambah ketebalan  tanpa  menambahkan  ketebalan
3.2.  Hasil Simulasi Untuk mempersingkat waktu proses pensimulasian yang relatif lama, maka dilakukan  4  kali  simulasi pengujian  dimana  dua  dari  Kelompok  serat  dan dua  data  dari  kelompok  fiber pembagian  jenisnya  akan  dilakukan  secara sembarang  dan  data  pensimulasian  yang  didapat akan dilihat selisihnya dengan data uji laboratorium eksperimen. Densitas `(gram) σ σ σ σ y (N/mm²) σ σ σ σ t (N/mm²) 580 15,8 30,5 591 5.48 24.45 595 12.90 28.06 597 10.85 22.72 595 7.77 24.79 Properties Spesimen Lamina Densitas (gram) σ σ σ σ y (N/mm²) Lurus 15 2,9 Melintang 17 4,95 Acak 15 8,03 Fiber glass 11 10,32 Data eksperimen alur lurus 1286  E-ISSN : 2622-7649 Untuk mempersingkat waktu proses pensimulasian yang relatif lama, maka hanya akan dari  masing  –  masing pengujian  dimana  dua  dari  Kelompok  serat  dan dua  data  dari  kelompok  fiber  Glass.  Untuk pembagian  jenisnya  akan  dilakukan  secara sembarang  dan  data  pensimulasian  yang  didapat akan dilihat selisihnya dengan data uji
(N/mm²) Standar ASTM D638 M-93 24.45 28.06
22.72
24.79
(N/mm²) σ σ σ σ t (N/mm²) 1,9 4,95 7,78 8,03 5,71 10,32 6,05
Gambar 7 Gambar 8.
Tabel 4. Properties
No Bahan 1 Resin Murni 2 Fiber glass 3 Serat Lurus
Melintang
Acak Tabel 5. Properties Spesimen No Lamina 1 Lurus 2 Melintang 3 Acak 4 Fiber glass
Tabel 6. Data eksperimen alur lurus
Spesimen 1 Lapisan Serat  Lurus Tekan 1 Lapisan Serat  Lurus Vakum
2 Lapisan Serat  Lurus Tekan
2 Lapisan Serat  Lurus Vakum
Gambar 7 . Tegangan Tarik Maksimum Alur Lurus
Gambar 8. Tegangan Luluh Maksimum Alur Lurus
Densitas `(gram) σ σ σ σ y (N/mm²) σ σ σ σ t (N/mm²) 580 15,8 30,5 591 5.48 24.45 595 12.90 28.06 597 10.85 22.72 595 7.77 24.79
Properties Spesimen
Densitas (gram)
σ σ σ σ y (N/mm²) 15 2,9 17 4,95 15 8,03 11 10,32 Data eksperimen alur lurus A (mm²) L (mm) F m (N) 1 Lapisan Serat  Lurus Tekan 127 50 129.69 1 Lapisan Serat  Lurus Vakum 127 50 213.88 2 Lapisan Serat  Lurus Tekan 127 50 174.54 Vakum 127 50 180.26
(N/mm²) Standar
ASTM D638 M-93 24.45 28.06 22.72 24.79 σ σ σ σ t (N/mm²) 1,9 7,78 5,71 6,05
(N) σ σ σ σ b (N/mm²) 129.69 7.66 213.88 12.63 174.54 10.31 180.26 10.65
abel 7. Data simulasi alur lurus
Spesimen A (mm²) L (mm)  F m (N) σ σ σ σ b (N/mm²) 1 Lapisan Serat  Lurus Tekan 127 50 129.69 7,87 1 Lapisan Serat  Lurus Vakum 127 50 213.88 12,98 2 Lapisan Serat  Lurus Tekan 127 50 174.54 10.59 2 Lapisan Serat  Lurus Vakum 127 50 180.26 10.94
Gambar 9. Tegangan Bending Maksimum Alur lurus
Tabel 8 . Data esperimen alur melintang Spesimen A (mm²) L (mm)  F m (N) σ σ σ σ b (N/mm²) 1 Lapisan Serat  Melintang Tekan 127 50 108.59 6.41 1 Lapisan Serat  Melintang Vakum 127 50 205.18 12.12 2 Lapisan Serat  Melintang Tekan 127 50 151.74 8.96 2 Lapisan Serat  Melintang Vakum 127 50 157.91 9.33 Tabel 9. Data simulasi alur melintang Spesimen A (mm²) L (mm) F m (N) σ σ σ σ b (N/mm²) 1 Lapisan Serat Melintang Tekan 127 50 108.59 6.59 1 Lapisan Serat Melintang Vakum 127 50 205.18 12.45 2 Lapisan Serat Melintang Tekan 127 50 151.74 9,21 2 Lapisan Serat Melintang Vakum 127 50 157.91 9.22

## 4. KESIMPULAN
Hasil  Simulasi  tarik  yang  telah  dilakukan dengan  menggunakan  perangkat  lunak  ANSYS menunjukkan  kecocokan  hasil  data  pengujian antara  data  pensimulasian  dan  data  yang diperoleh dari pengujian ekperimen pada kelompok  serat  dan  fiberglass  baik  perlakuan tekan maupun vakum, sedangkan pada penimulasian  bending  hasilnya  juga  menunjukkan kecocokan  data  yang  mengindikasikan  bahwa hasil  pensimulasian  yang  telah  dilakukan  baik pensimulasian tarik maupun pensimulasian bending telah berhasil dan dianggap benar sesuai dengan tujian yang ingin di capai.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Assarudeen  dan  Anandkumar,  Structural Analysis  of  Banana/E-Glass  Wofen  Fiber
Reinforced Epoxy Based Hybrid Composite On Mono Leaf Spring Using FEA. https://www.jchps.com/ diakses 25/1/2018
2. Burhan  Nur  dan  prasetyo.  2015.  ANALISIS PENGARUH  SAMBUNGAN  MEKANIK  TIPE SINGLE  LAP  TERHADAP  KEKUATAN  TARIK PADA  KOMPOSIT  POLYESTER  SERAT BATANG PISANG diunduh 10/7/2018
3. Bienas, J., 2003, “Microstructure and Corrosion  Behavior  of  Aluminium  Fly  Ash Composites”,  Journal  of  Optoelectronics  and Advanced  Materials,  Vo1.5,  No.2,  June  2003, pp.493-502.
4. Dicky,  S  dan  Fatahul,  A.,  2010,  “Dasar-Dasar Solid Modeling Menggunakan Autodesk Inventor  Professional  2010”,  Tunas  Gemilang Press, ISBN: 978-602-8816-35-9.
5. Sani,  AA.,  Mardiana.,  Seprianto,  D.,  2017, “Modifikasi  Tang  Sebagai  Pembuka  Buah Durian  Portable”,  Jurnal  Austenit,  Vol  9,  No.1, April 2017, p-ISSN : 2085-1286.