## Analisis deformasi pada coupling element dari automatic mechanical coupler: studi kasus LRT Palembang
Achmad Syaifudin 1 , Betti Mawar Kalista 1 dan Agus Windharto 2
1 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
2 Departemen Desain Produk, Fakultas Arsitektur, Desain dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Raya ITS, Keputih, Kecamatan Sukolilo, Surabaya, Jawa Timur 60111
Email korespondensi: saifudin@me.its.ac.id

## Abstrak
Coupler  merupakan  komponen  yang  menyambungkan  gerbong  kereta.  Kekuatan  coupler  terhadap  beban eksepsional dan ketahanannya terhadap beban kerja normal menjadi parameter keamanan yang sangat penting dalam  operasinya.  Kajian  ini  melakukan  analisis  deformasi  secara  numerik  terhadap  coupling  element  dari automatic  mechanical  coupler  yang  digunakan  pada  tipe  kereta  ringan  (Light  Rail Transit,  LRT) berdasarkan beban aktual yang diterima. Bagian coupling element yang diteliti adalah coupling link dan hooked plate. Model solid  3D  dibuat  tanpa  penyederhanaan  untuk  hasil  simulasi  yang  lebih  mendekati  fenomena  aktual.  Material isotropik  yang  digunakan  adalah  baja  ASTM  A633  Grade  E.  Simulasi  statis  dan  transien  dilakukan  untuk mendapatkan faktor keamanan statik dan dinamik. Simulasi fatik dari analisis pembebanan transien dengan tiga mode pembebanan dilaksanakan untuk memperkirakan umur kerja coupling element. Hasil simulasi menunjukkan bahwa coupling element yang diobservasi aman terhadap beban eksepsional dan normal yang diberikan. Selain itu, simulasi mengindikasikan bahwa komponen yang kritis berdasarkan tegangan von Mises maksimum adalah coupling link dan komponen yang kritis berdasarkan siklus umur adalah hooked plate.
Kata kunci : automatic mechanical coupler, LRT, metode elemen hingga, tegangan von Misses.

## Abstract
Coupler is a mechanical component that used to connect one carbody to another. The resistance to exceptional load and the endurance to normal load become the important parameter of safety in the operation. This study aims to  conduct  deformation  analysis  numerically  on  coupling  element  of  automatic  mechanical  coupler,  which  is utilized  for  light  rail  transit  (LRT),  based  on  actual  operational  loads.  The  component  of  coupling  element observed is coupling link and hooked plate. An 3D solid model is developed without any geometric simplification in order to acquire actual phenomenon. Material used in this study is stainless steel that having isotropic behavior and following ASTM standard of A633 Grade E. Three type of simulations are applied, i.e. static and transient simulation, to obtain static and dynamic safety factor of coupling element, and fatigue simulation based on three transient  loading  modes,  to  obtain  the  life  cycle  of  coupling  element.  The  simulation  results  reveal  that  the observed coupling element is safe from subjected exceptional and normal service loads. Moreover, the simulation indicates that the critical component based on maximum von Mises stress and life cycle is coupling link and hooked plate, respectively.
Keywords: automatic mechanical coupler, LRT, finite element method, von Misses stress.

## 1. Pendahuluan
Pertumbuhan penduduk Indonesia yang terus mening- kat perlu diiringi dengan kebutuhan alat transportasi untuk menghemat waktu perjalanan dari suatu tempat ke  tempat  lain  [1].  LRT  ( Light  Rail  Transit )  me- rupakan  salah  satu  jenis  kereta  api  penumpang perkotaan  yang  konstruksinya  ringan  dan  beroperasi di atas permukaan jalan ( elevated ) yang dinilai sesuai dengan karakter jalan raya di Indonesia. Selama tahun 1990an,  proyek  transportasi  umum  seperti  LRT direncanakan dan dibangun di Eropa, Amerika Utara dan  Jepang.  LRT  dipilih  karena  memiliki  beberapa keunggulan. Dalam hal mesin, LRT memiliki efisiensi yang  relatif  lebih  tinggi dibandingkan dengan  kereta bermesin  diesel.  Dalam  hal  carbody,  konstruksi carbody LRT cenderung lebih ringan sehingga mem-
buat  biaya  manufaktur  menjadi  tidak  mahal.  Selain itu,  LRT  dirancang  memiliki  jangkauan  yang  lebih fleksibel dibandingkan dengan jenis kereta dalam kota yang  lain.  Apabila  dibandingkan  dengan  bus,  LRT dapat  memberikan  pengalaman  menumpang  yang lebih  halus  dan  nyaman,  bahkan  dengan  kecepatan lebih cepat, anti macet, dan kapasitas lebih tinggi [2].
Dari  beberapa  komponen  utama  LRT, carbody dan coupler sangat  memungkinkan  untuk  diproduksi  di dalam negeri. Pada saat ini, LRT yang dioperasikan di Palembang  masih  menggunakan coupler kereta  api biasa,  yang  mana coupler kereta  api  biasa  mampu menarik beban hingga 40 ton. Padahal gerbong LRT hanya  berbobot  12  ton.  Oleh  karena  itu,  diperlukan pengembangan coupler yang  khusus  dipergunakan untuk LRT.
Studi  terhadap coupler kereta  api  telah  banyak dilakukan, diantaranya oleh Wang et al. Mereka me- nyajikan analisis tegangan dan deformasi coupler tipe knuckle dengan  material forging untuk  kereta  api komersial  di  China.  Pada  kajian  ini,  digunakan  dua tipe  yaitu  beban tarik dan tekan. Semua permodelan dilakukan  menggunakan  perangkat  lunak  Catia  V5 [3]. Penelitian lain dilakukan oleh Steed dan Kimpton, yakni  mengenai  analisis  kekuatan  statik  dan  umur lelah  pada coupler knuckle .  Simulasi  dilakukan  de- ngan  menggunakan  perangkat  lunak  Nastran  dan material  yang  digunakan  dalam  analisis  adalah  baja grade B  [4].  Penelitian  gerak  dinamis coupler dilakukan  oleh  Tainwei  dkk.,  Ziqiang  dkk.  dan Weihua  dkk.  Jenis coupler yang  digunakan  dalam ketiga  penelitian  ini  adalah coupler knuckle . Investigasi mereka menun-jukkan bahwa sudut rotasi coupler sebesar 6⁰  me-miliki keselamatan  lebih  baik daripada sudut bebas 8⁰. Selain itu, gaya longitudinal yang diberikan pada coupler dapat menghasilkan gaya lateral pada coupler [5][6][7]. Penelitian yang paling mendukung pengem-bangan LRT di Indonesia adalah studi yang dilakukan oleh Priyambodo dan Syaifudin (2018). Mereka mela-kukan optimasi coupler knuckle kereta api berbobot gerbong 42 ton untuk disesuaikan dengan  muatan  LRT  yang  berbobot  25  ton.  Hasil optimasi  yang  dilakukan  mengusulkan  reduksi  yang paling  optimal,  yaitu  sebesar  80%  dari  desain  awal [8].
Hasil  penelitian-penelitian  tersebut  menunjukkan beberapa  hal  yang  perlu  diperhatikan  dalam  manu- faktur coupler ,  khususnya coupler LRT.  Dalam  hal ini, belum ada studi yang berkaitan langsung dengan perancangan coupler tipe automatic mechanical coupler untuk  LRT  yang  disesuaikan  dengan  beban kerja aktual dan beban kerja operasional di Indonesia. Kajian  ini  merupakan  tahapan  awal  pengembangan coupler khusus  didesain  untuk  LRT,  yang  sedang dikembangkan di Indonesia.

## 2. Metode Penelitian
Permodelan automatic mechanical coupler dibuat dengan Solidworks 2016, sedangkan analisis numerik dilakukan  di  ANSYS  Workbench  R18.  Bagian  yang dianalisis  adalah coupling element dari automatic mechanical coupler LRT,  yaitu  komponen coupling link dan hooked plate .  Geometri  model  ditunjukkan pada Gambar 1(a) dan (b). Gambar 1(c) menunjukkan model elemen hingga setelah diskritisasi. Diskritisasi dilakukan menyesuaikan bentuk komponen, jenis dan jumlah elemen. Koordinat dalam simulasi didefinisi- kan sebagai sumbu x untuk arah lateral, sumbu y untuk arah vertikal dan sumbu z untuk arah longitudinal.
Material  yang  digunakan  adalah  baja  ASTM  A633 Grade E  dengan  model  material  elastik  isotropik, seperti  ditunjukkan pada Tabel 1 [9]. Untuk analisis kelelahan  material,  dibutuhkan  kurva  S-N,  seperti ditampilkan  pada  Gambar  2,  sebagai  basis  untuk mengetahui umur kerja coupling element [10], [11].
Terdapat  tiga  jenis  simulasi  pada  kajian  ini  yaitu simulasi  statik,  transien  dan  fatik.  Simulasi  statik digunakan untuk evaluasi kekuatan coupling element terhadap  pembebanan  eksepsional,  simulasi  transien digunakan untuk evaluasi kekuatan coupling element terhadap pembebanan kerja normal. Adapun simulasi fatik dilakukan untuk mengetahui umur siklus kompo- nen coupling element akibat pembebanan transien.
Gambar 1. (a) Geometri mechanical coupler head , (b) Geometri coupling element , dan (c) Hasil diskritisasi.
Tabel 1. Model material yang digunakan.
Sifat Material Nilai Satuan Modulus Elastisitas 200 GPa Poisson’s ratio 0,3 Kekuatan luluh 687 MPa Kekuatan tarik 823 MPa
Pada  simulasi  statik  digunakan  asumsi  beban  pada kondisi penumpang penuh, sedangkan pada simulasi transien digunakan asumsi beban penumpang normal. Hal  ini  sesuai  dengan  definisi  muatan  pada  kondisi normal  dan  eksepsional  menurut  standar  muatan kereta di EN 15663:2009 [12]. Penurunan pembeba- nan untuk masing-masing jenis simulasi dapat dilihat pada  Tabel  2.  Dalam  satu  rangkaian trainset LRT, terdapat  tiga  unit carbody ,  yaitu motor  car (MC1), main car (MC2) dan trailer car (TC).
Kondisi  batas  simulasi  statik  ditunjukkan  pada Gambar  3,  yang  mana  berupa  tumpuan  tetap  pada pangkal coupler sehingga  tidak  ada  perpindahan  ke arah sumbu x dan y . Sedangkan gaya tarik dan tekan diberikan  pada  ujung coupler pasangannya.  Kondisi beban  tarik  mewakili  kondisi  LRT  saat  akan  melaju dari kondisi diam, sedangkan kondisi tekan mewakili keadaan pengereman. Berdasarkan prinsip keseimba- ngan benda tegar, diperoleh gaya tarik adalah sebesar 323 kN arah sumbu z dan gaya tekan sebesar 319 kN arah sumbu - z .
Hooked plate Coupling link
Gambar 2. Kurva digram S-N untuk material A633.
Tabel 2. Jenis pembebanan dalam simulasi.
Exceptional Load Normal Load MC1 MC2 TC MC1 MC2 TC
Berat penumpang (kg) 57,7 57,7 Jumlah penumpang (orang) 206 224 224 116 127 127 Berat carbody (kg) 28000 28000 Koefisien dinamis 1,3 1,3 Pembebanan (kg) 51852 53202 53202 45101 45926 45926 Gravitasi bumi (m/s 2 ) 9,81 9,81 Rolling resistance (8 roda) 9271 9513 9513 8064 8212 8212
Gambar 3. Pembebanan pada pangkal coupler.
Pada simulasi transien, terdapat tiga mode pembeba- nan  yang  diterapkan.  Semua  jenis  beban  yang diberikan terletak pada pangkal coupler sebagaimana mode  pembebanan  statik.  Mode  pembebanan  yang pertama adalah mewakili kondisi saat coupler meneri- ma gaya tarik  akibat  LRT  mulai  melaju dari kondisi diam  dan  gaya  tekan  dengan  sudut  kemiringan coupler 0⁰ saat terjadi pengereman, sehingga tidak ada
gaya  arah  lateral.  Pada  mode  ini  digunakan  total waktu 0,005 detik. Gaya longitudinal yang diberikan adalah  gaya  tarik  sebesar  323  kN  arah  sumbu z dan gaya  tekan  sebesar  319  kN  arah  sumbu  - z dengan perbedaan gaya setiap 0,001 detik.
Mode  pembebanan  yang  kedua  mewakili  kondisi pengereman, dimana terjadi gaya tekan yang menye- babkan coupler bergerak  6⁰  lalu  menyebabkan  gaya lateral  tambahan  arah  sumbu x .  Momen  gaya  yang muncul  terjadi  karena  pemindahan  gaya  dari  bagian coupler yang tersambung dengan carbody ke bagian coupler yang saling bertaut. Pada mode ini digunakan total  waktu  0,005  detik.  Gaya  tekan  sebesar  319 kN arah sumbu - z , gaya lateral sebesar 34 kN arah sumbu x dan - x , dan gaya momen sebesar 9.180 kN dengan perbedaan gaya setiap 0,001 detik.
Adapun  mode pembebanan yang ketiga yaitu  mewa- kili  kondisi  LRT  saat  akan  melaju  kemudian  mela- kukan pengereman sehingga terjadi gaya tekan  yang menyebabkan coupler bergerak 6⁰ lalu menyebabkan gaya lateral arah x . Momen gaya yang muncul terjadi karena  pemindahan  gaya  dari  bagian coupler yang tersambung dengan carbody ke bagian coupler yang saling  bertaut.  Sehingga  diberikan  gaya longitudinal arah z dan – z , serta gaya lateral arah x dan – x dengan pengaturan time step pada  tabular  data.  Pada  mode terakhir ini total waktu yang digunakan sebesar 0,005 detik. Gaya longitudinal yang diberikan adalah gaya tarik sebesar 323 kN arah sumbu z , gaya tekan sebesar 319 kN arah sumbu - z , gaya lateral sebesar 34 kN arah sumbu x dan  - x ,  dan  gaya  momen  sebesar  9.180 kN dengan perbedaan gaya setiap 0,001 detik.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Gambar  7(a)  menunjukkan  hasil  simulasi  statik  de- ngan gaya tarik yang diberikan sebesar 374 kN. Dari hasil  simulasi  didapatkan  tegangan  von  Mises  mak- simum sebesar 368,59 MPa. Sedangkan Gambar 7(b)
menunjukkan hasil simulasi statik dengan gaya tekan sebesar 368 kN dan Gambar 7(c) menunjukkan posisi tegangan von Mises maksimum.  Tegangan von Mises maksimum  yang timbul  adalah sebesar 362,68 MPa. Posisi  tegangan  maksimum  terdapat  pada coupling link yang bersentuhan dengan hooked plate . Intensitas tegangan  muncul karena pada bagian tersebut mene- rima  momen  reaksi  akibat  gaya  pada hooked  plate . Meski  momen  reaksi  ini  terdistribusi  pada  kedua coupling  link ,  namun  karena  nilainya  yang  besar menyebabkan  munculnya  pemusatan  tegangan  pada bagian  tersebut.  Dengan  demikian, coupling  link merupakan  komponen  kritis  yang  sangat  perlu  men- dapatkan perhatian dalam perancangan coupler LRT.
Gambar 7. Distribusi tegangan von Mises pada simulasi statik: (a) Akibat beban tarik, (b) Akibat beban tekan, dan
(c) Lokasi tegangan maksimum.
Gambar 8  menunjukkan  perbandingan  tegangan  von Misses  maksimum  dari  simulasi  transien  dengan variasi  mode pembebanan  yang  berbeda.  Pada mode pembebanan  yang pertama  hingga ketiga  didapatkan nilai  tegangan  von  Mises  maksimum  berturut-turut sebesar  162,55  MPa,  50,39  MPa,  dan  188,42  MPa. Tampak  dengan  jelas  bahwa  tegangan  von  Mises maksimum  yang  paling  besar  terjadi  pada  kondisi pembebanan  ketiga,  yaitu  ketika  pemberian  gaya lateral dan longitudinal sebagai  akibat  dari  awal melajunya  kereta  dari  posisi  diam  dan  pengereman kereta ke posisi diam dengan kemiringan coupler 6⁰. Posisi tegangan maksimum mirip dengan hasil simu- lasi statik, yakni pada coupling link yang bersentuhan dengan hooked plate , sebagaimana ditampilkan pada Gambar 9. Hal penting yang ditampilkan oleh kedua jenis  simulasi  adalah  bahwa coupling  link menjadi komponen  kritis  yang  sangat  memerlukan  perhatian lebih  dalam  perancangan mechanical  head  coupler . Berdasarkan karakteristik pembebanan yang diterima, peningkatan ketahanan terhadap beban bending perlu ditekankan pada proses manufaktur coupling link .
Faktor  keamanan  adalah  parameter  yang  biasa  di- gunakan  untuk  menunjukkan  tingkat  kekuatan  suatu
komponen mekanik terhadap beban statik, baik yang bersifat konstan maupun sesaat (impak).  Pada dasar- nya,  faktor  keamanan  hanya  diperuntukkan  untuk mode pembebanan statik. Namun dalam kasus quasi- static atau transien, yang mana pembebanan fluktuatif terjadi secara sesaat sehingga seakan-akan mendekati keadaan statik, maka parameter faktor keamanan juga dapat diperhitungkan. Dari definisi ini, maka muncul- lah  pengertian  faktor  keamanan  untuk  kondisi  statik dan dinamik,  yang  mana  untuk kondisi  statik berada dalam  rentang  nilai  1,0  –  2,0  dan  untuk  kondisi dinamik  berada  dalam  rentang  nilai  2,0  –  3,0. Sedangkan  untuk  pembebanan  dinamik  murni  yang menghasilkan tegangan  yang berfluktuasi, parameter siklus hidup lebih tepat untuk menggambarkan keta- hanan suatu komponen mekanik [13], [14].
Gambar 8. Tegangan von Mises maksimal hasil simulasi transien.
Gambar 9. Posisi tegangan von Mises maksimum pada simulasi transien.
Gambar 10(a) dan (b)  menunjukkan distribusi faktor keamanan pada simulasi statik, masing-masing akibat beban tarik dan tekan. Akibat beban tarik, nilai faktor keamanan  yang  didapatkan  sebesar  1,87.  Sedangkan akibat  beban  tekan,  nilai  faktor  keamanan  yang diperoleh  sebesar  1,89.  Baja  ASTM  A633 Grade E, sebagai material coupling element , memiliki kekuatan luluh sebesar 687 MPa dan kekuatan tarik maksimum sebesar  823  MPa.  Dengan  mengacu  pada  nilai kekuatan  tarik  maksimum  material  tersebut,  dengan demikian  dapat  dismpulkan  bahwa  nilai  faktor keamanan yang diperoleh masih berada dalam rentang keamanan statik (N = 1,0 – 2,0) dan komponen tidak akan  mengalami deformasi permanen saat menerima beban tarik maupun tekan.
Gambar 10. Faktor keamanan pada simulasi statik: (a) Akibat beban tarik, dan (b) Akibat beban tekan.
Tabel 3 menunjukkan faktor keamanan hasil simulasi transien  untuk  berbagai  mode  pembebanan,  dengan mengacu pada  nilai  kekuatan tarik  maksimum  mate- rial yang sebesar 823 MPa. Tampak jelas bahwa mode pembebanan ketika pengereman adalah kondisi  yang paling  aman.  Selain  itu,  nilai  faktor  keamanan  dari ketiga simulasi melebihi rentang aman untuk simulasi dinamik (N = 2,0 – 3,0). Oleh karena itu, dapat disim- pulkan bahwa komponen coupling element juga masih berada dalam keadaan aman.
Tabel 3. Jenis pembebanan dalam simulasi.
Kondisi Pembebanan Faktor Keamanan Gaya longitudinal 4,24 Gaya tekan dan Gaya lateral 13,63 Gaya longitudinal dan Gaya lateral 3,65
Banyak  komponen  mekanik  yang  mampu  bekerja dengan  baik  pada  awal  penggunaannya.  Namun komponen  mekanik  tersebut  pada  akhirnya  sering mengalami kerusakan bukan akibat beban statik yang berlebih,  melainkan  akibat  beban  berfluktuasi  yang berulang-ulang (beban fatik). Meski beban fatik yang terjadi masih jauh dari batas kekuatan luluh material, namun sangat penting untuk diperhatikan.
Analisis  siklus  hidup  diperlukan  untuk  memperkira- kan umur suatu komponen mekanik dalam menerima beban fluktuatif. Dalam ANSYS Workbench, terdapat dua  jenis  metode  yang  dapat  dipilih  untuk  memper- kirakan  umur  komponen,  yaitu stress  life dan strain life . Stress  life didasarkan  pada  kurva  S-N  dengan jumlah  siklus  yang  diperkirakan  melebihi  10 5 siklus atau infinite  life ,  sehingga  mengakomodasi  asumsi bahwa hanya terjadi regangan elastik pada komponen. Sedangkan strain  life didasarkan  pada  persamaan Neuber ( Neuber’s Rule ) untuk menghubungkan rega- ngan dan  tegangan  sehingga diperoleh  jumlah siklus yang kurang dari 10 5 . Metode strain life mengakomo- dasi  terjadinya  regangan  elastik  dan  plastik  pada komponen,  sehingga  sangat  sesuai  untuk  mempre- diksi munculnya awal retakan ( crack initiation ) pada komponen mekanik [15], [16]. Dari kedua metode ter- sebut, asumsi stress life lebih mudah untuk diterapkan dan  lebih  sesuai  dengan  tujuan  perancangan  kom- ponen  mekanik.  Oleh  karena  itu,  dalam  analisis
numerik ini dipilih metode stress life untuk memper- kirakan  umur coupling  element .  Dalam  ANSYS Workbench,  analisis  siklus  hidup  dapat  diselesaikan dengan  fitur Fatigue Tool ,  yang  mana dapat diakses melalui simulasi statik maupun transien.
Siklus  hidup  hasil  simulasi  transien  akibat  beban longitudinal dan lateral dapat  ditunjukkan  pada Gambar 11. Siklus hidup yang diamati dalam simulasi pembebanan  ini  hanya  pada  mode  pembebanan  ke- tiga, karena mode ini merupakan kondisi pembebanan yang mengakibatkan tegangan von Mises maksimum yang  paling  besar  diantara  yang  lain.  Hasil  simulasi mengindikasikan bahwa jumlah siklus umur coupling element yang paling rendah adalah sebesar 10 6 siklus, dimana terletak pada area hooked plate . Hasil simulasi fatik  ini  agak  sedikit  berbeda  dibandingkan  dengan hasil  simulasi  statik  dan  transien,  yakni  munculnya perbedaan komponen kritis pada masing-masing jenis simulasi.  Hal  ini  bisa  disebabkan  oleh  perbedaan distribusi  tegangan  rata-rata  dan  amplitudo  yang terjadi.  Pada  simulasi  fatik,  hasil  distribusi  umur sangat  dipengaruhi  oleh  besarnya  tegangan  rata-rata dan  amplitudo.  Sedangkan  pada  simulasi  statik  atau transien,  nilai  tegangan  von  Mises  yang  maksimum belum  tentu  menunjukkan  nilai  tegangan  rata-rata atau  tegangan amplitudo yang maksimum pula.
Adapun  nilai  siklus  sebesar  10 6 adalah  nilai  siklus yang  masih  sangat  dipengaruhi  oleh  frekuensi  tega- ngan  amplitudo  yang  terjadi  pada hooked  plate . Apabila rasio frekuensi tegangan amplitudo terhadap siklus  adalah  lebih  dari  satu,  maka  umur  komponen hooked plate akan semakin rendah. Dengan demikian, hooked plate juga perlu mendapatkan perhatian lebih karena  memiliki  umur  siklus  yang  lebih  rendah dibandingkan dengan coupling link .
Gambar 11. Umur kerja coupling element terhadap tegangan longitudinal dan tegangan lateral.

## 4. Kesimpulan
Melalui kajian numerik ini dapat disimpulkan bahwa coupling element dari automatic mechanical coupler aman  terhadap  beban  eksepsional  dan  normal  yang aktual diberikan. Simulasi statik yang dilakukan dapat menunjukkan  kekuatan coupling  element terhadap beban eksepsional aktual dan simulasi transien dapat menunjukkan  ketahanan coupling  element terhadap beban normal aktual.
(a)
(b)
Tegangan von Misses maksimum sebesar 368,59 MPa terjadi  ketika  dilakukan  pemberian  gaya  tekan  pada coupler , dimana setara dengan 44,79% dari kekuatan tarik  maksimum  material.  Dalam  hal  angka  keama- nan, tegangan yang timbul  menghasilkan nilai faktor keamanan  1,87  yang  menunjukkan  masih  berada dalam  rentang  aman  untuk  faktor  keamanan  statik. Sedangkan  nilai  tegangan  von  Misses  maksimum sebesar  188,42  MPa  muncul  dalam  kondisi pembebanan  normal  dengan  gaya longitudinal dan lateral pada  sudut  kemiringan coupler 6⁰. Tegangan ini  setara  dengan  22,89%  dari  kekuatan  tarik  mak- simum material. Nilai faktor keamanan ini (3,65) juga terjadi pada kondisi pembebanan yang sama, dimana nilai ini masih berada dalam rentang faktor keamanan dinamik.
Dengan simulasi fatik, umur kerja yang paling rendah untuk coupling element adalah sekitar 10 6 siklus, yang terjadi  pada  area hooked  plate .  Adapun  dari  analisis faktor  keamanan  pada  simulasi  statik  dan  transien, diketahui  bahwa coupling element adalah komponen yang paling kritis, karena komponen ini memiliki nilai faktor keamanan yang paling rendah.

## Daftar Pustaka
[1] Badan Pusat Statistik Indonesia. 2013, Proyeksi Penduduk  Indonesia  Indonesia  Population Projection 2010-2035, no. 6.
[2] B. Hylén and T. Pharoah. 2002, “Making Tracks – Light Rail in England and France,” pp. 22–85.
[3] G. X. Wang, X. S. Bu, L. J. Li, and L. L. Zhu. 2013,  “The  Finite  Element  Analysis  of  New Forged Coupler Knuckle,” Appl. Mech. Mater., vol. 367, pp. 122–125.
[4] J.  Steed.  2015,  “Improving  the  10"  Head Alliance Coupler and Knuckle,” no. June.
[5] S.  L.  &  R.  S.  Weihua  Ma.  2012,  “Coupler dynamic  performance  analysis  of  heavy  haul locomotives,”  Veh.  Syst.  Dyn.,  vol.  50,  no. August 2012, pp. 37–41.
[6] Z.  Xu,  W.  Ma,  Q.  Wu,  and  S.  Luo.  2014, “Analysis of the rotation angle of a coupler used on  heavy  haul  locomotives,”  Proc.  Inst.  Mech. Eng. Part F J. Rail Rapid Transit, vol. 228, no. 8, pp. 835–844.
[7] Q. Tianwei, M. Weihua, W. Dong, and L. Shihui. 2015,  “Influence  of  coupler  and  buffer  on dynamics performance of heavy haul locomotive,” Open Mech. Eng. J., vol. 9, no. 1, pp. 1033–1038.
[8] A.M.  Priyambodo  and  A.  Syaifudin.  2019, “Perancangan Coupler untuk LRT di Indonesia,”
J. Tek. ITS, vol. 7, no. 2, pp. 87–92.
[9] AAR  Standards.  2000,  “AAR  Manual  of Standards and Recommended Practices Couplers and  Freight  Car  Draft  Components  STEEL CASTINGS  Specification  Adopted :  1923 ; Revised :  1984  ,  1993  ,  2000  AAR  Manual  of
Standards and Recommended Practices Couplers and Freight Car Draft Compone,” pp. 4–11.
[10] I.  Marines-García,  D.  Galván-Montiel,  and  C. Bathias.  2008,  “Fatigue  Life  Assessment  of High-Strength  ,  Low-  Alloy  Steel  At  High Frequency,” Arab. J. Sci. Eng., vol. 33, no. 1, pp. 237–247.
[11] V.  Shankar,  K.  Mari,  R.  Sandhya,  and  M.D. Mathew.  2013,  “Evaluation  of  Low  Cycle Fatigue Damage  in Grade 91 Steel  Weld  Joints for High Temperature Applications,” vol. 55, pp. 128–135.
[12] European Committee for Standardization. 2009, “EN  15663_2009:  Railway  applications  - Definition of vehicle reference masses.pdf,”.
[13] R.G.  Budynas,  J.K.  Nisbett,  and  J.E.  Shigley. 2015, Shigley’s Mechanical Engineering Design, 10th ed.
[14] R.L.  Norton,  2013.  “Machine  Design:  An  Inte- grated Approach”, 5th ed.
[15] ANSYS  Workbench  R18.  2018,  “Theory Reference Manual”, ANSYS Inc.
[16] R.L. Browell and  Al Hancq, 2006.   “Predicting Fatigue Life with ANSYS Workbench: How To Design  Products  that  Meet  Their  Intended Design Life Requirements”. ANSYS Inc.