Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## J URNAL T eknik M esin
Vol. 16 No. 1 (2023) 56 - 62 ISSN Media Elektronik: 2655-5670
Analisis Pelonggaran Sambungan Baut Akibat Adanya Getaran Struktur Melalui Perubahan Karakteristik Dinamik
Rahmatsyah Maksum Ramsi 1* , Meifal Rusli 2 ,  Mulyadi Bur 3 1,2,3 Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Andalas
1 rahmatsyahmaksum@gmail.com

## Abstract
Bolted joints are generally used to connect two or more mechanical structures due to their ease of assembly and disassembly  for  maintenance.  However,  the  problem  of  vibration  is  one  of  the  main  challenges  when  the tightness  of the bolted  joints  is insufficient, causing failures such as looseness and resulting  in  disconnection. Looseness is the  most common cause  of  dynamically  loaded  bolted  joint structure failure. This study  tested a simple bolt joint structure to observe the looseness indication of the bolt joint after it was vibrated using a shaker in a single-frequency excitation. A freely fixed beam consisting of two beams connected by a bolt and subjected to  varying bolt tightening  torques.  Then the response measurement  is  carried  out  by recording the  FRF  graph obtained  from loosening and  tightening  bolt torque  effects. Modal parameters  such  as  personal frequency  and damping  ratio  were  collected  through  experimental  modal  analysis  (EMA).  It  was  found  that  the  structure’s vibration  could  change  the  conditions  of  loosening  or  lower  tightening  torque  indicated  by  shifting  the structure’s  natural  frequency.  In  this  case,  the  structure  with  the  bolted  join  experienced  a  natural  frequency shifting to the lower frequency, especially at the higher mode and showed symptoms of loosening of the bolted join.
Keywords: bolt/nut assembly, dynamic characteristic, EMA, self-loosening.

## Abstrak
Sambungan  baut  umumnya  digunakan  untuk  menghubungkan  dua  atau  lebih  struktur  mekanis  karena kemudahannya untuk dirakit dan dibongkar dalam pemeliharaan. Namun, masalah vibrasi merupakan salah satu tantangan  utama,  ketika  keketatan  sambungan  baut  tidak  cukup  yang  menyebabkan  kegagalan  seperti kelonggaran dan mengakibatkan lepasnya sambungan. Kelonggaran adalah penyebab yang paling sering terjadi dari kegagalan struktur sambungan baut yang dimuat secara dinamis. Dalam penelitian ini, dilakukan pengujian terhadap struktur untuk mengamati apakah getaran pada struktur dapat menyebab kelonggaran atau berkurang keketatan sambungan baut yang digetarkan menggunakan shaker. Balok bebas-tetap yang terdiri dari dua balok yang  dihubungkan  oleh  sebuah  baut  dan  diberikan  variasi  torsi  pengencangan  baut.  Kemudian  dilakukan pengukuran respon dengan mencatat grafik FRF yang diperoleh dari efek kelonggaran dan pengencangan torsi baut.  Parameter  modal  seperti  frekuensi  pribadi  dan  rasio  redaman  dikumpulkan  melalui  analisis  modal eksperimental  (EMA).  Ditemukan  bahwa  kondisi  pelonggaran  atau  torsi  pengencangan  yang  lebih  rendah menggeser frekuensi pribadi struktur khususnya pada modus getar yang lebih tinggi. Pada kasus ini ditemukan bahwa struktur dengan sambungan baut mengalami penurunan frekuensi pribadi khususnya pada modus  yang lebih tinggi dan menunjukkan adanya gejala pelonggaran pada sambungan baut.
Kata kunci: sambungan baut, karakteristik dinamik, EMA, kelonggaran.

## 1. Pendahuluan
Sambungan  baut  umumnya  digunakan  pada penggabungan  dua  atau  lebih  komponen  struktur mekanik  karena  mudah  untuk  dirakit  dan  dibongkar
dalam  perawatan.  Kelonggaran  adalah  penyebab paling  sering  dijumpai  dari  kegagalan  sambungan baut  yang  mengalami  pembebanan  statis  maupun dinamis. Pengetahuan tentang bagaimana kinerja baut di  bawah  kondisi  pembebanan  statis  cukup  dipahami
Rahmatsyah Maksum Ramsi 1* , Meifal Rusli 2 , Mulyadi Bur 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 16 No. 1 (2023) 56 - 62
dengan baik, sementara perilaku baut di bawah beban dinamis,  belum  banyak  diketahui.  Metode  pengujian Gerhard  H.  Junker  merancang  tentang  mesin pengujian  yang  baru  untuk  menghasilkan  data kuantitatif  dalam  mengevaluasi  sifat  penguncian  dan menyimpulkan  bahwa  getaran  transversal  memiliki efek yang lebih merugikan daripada getaran aksial [1]. Analisis  teoritis  mekanisme  pelonggaran  baut  pada sambungan  baut  yang  mengalami  beban  transversal juga  telah  dilakukan  Sakai . Percobaan  sederhana dilakukan untuk mengukur koefisien gesek baut pada kondisi slip transversal dari bagian yang dijepit. Hasil teoritis dan empiris kemudian dapat dibandingkan [2]. Tsai  dan  Chou  meneliti  sifat  sambungan  yang diidentifikasi  dari  rentang  frekuensi  yang  berbeda akan  memiliki  nilai  yang  berbeda  pula.  Jika  wilayah kontak  pada  permukaan  sambungan  kecil,  maka cukup  untuk  menggunakan  dua  derajat  kebebasan untuk menggambarkan sambungan. Ketika menganalisis  struktur  kompleks,  biasanya  seluruh struktur  dibagi  menjadi  beberapa  komponen  dan memanfaatkan  metode  umum  yang  disebut  sintesis substruktur  untuk  memprediksi  hasil  struktur  secara keseluruhan  [3].  Identifikasi  parameter  struktur sambungan  menggunakan Dynamic  Data  System ( DDS)  dan Finite  Element  Method (FEM)  juga  dapat dilakukan  sebagai  proses  identifikasi  karakteristik dalam kondisi dinamis [4].
Peralatan  pengukuran  yang  mahal  menyebabkan sebagian  besar  hasil  hanya  dapat  digunakan  pada kondisi beban  statis saja.  Sifat sambungan  dijelaskan dengan  model  elemen  hingga  di  mana  hubungan antara  tekanan  normal  dan  pendekatan  permukaan diwakili  dengan  persamaan  matematika  berdasarkan data  eksperimental  [5].  Burdekin  menyajikan  metode umum  untuk  menghitung  distribusi  tekanan  dan deformasi  pada  sambungan  sebuah  mesin  dengan asumsi  bahwa  komponen  sambungan  terhubung melalui  elemen  hingga  yang  didefinisikan  sebagai fungsi dari permukaan, bahan, dan tekanan pada area sambungan. Kerugian dalam metode ini adalah bahwa ukuran  memori  komputer  yang  besar,  waktu komputasi  yang  lama,  dan  sifat  sambungan  dapat diterapkan  untuk  kondisi  statis  saja  [6].  Kenny  dan Patterson  memodifikasi  bentuk  ulir  mur  untuk mengurangi konsentrasi tegangan yang terjadi selama siklus  pembebanan  dan  telah  menjelaskan  teknik untuk menentukan distribusi beban secara eksperimental. Penyebab utama melonggarnya adalah akibat  slip  di  antara  permukaan  kontak  baut  [7]. Ramey dan Jenkins melakukan identifikasi parameter desain utama yang berkontribusi terhadap pelonggaran  baut  akibat  getaran  dan  identifikasi hubungan  relatif  serta  tingkat  pengaruhnya  terhadap pelonggaran  baut.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  alat  pengunci  mur,  konfigurasi  sambungan, ukuran  pengencangan,  dan  konfigurasi  massa berpengaruh  signifikan  terhadap  pelonggaran  baut akibat getaran [8]. Model elemen hingga tiga dimensi
non-linier  yang  mencakup  gesekan  dan  kontak  telah dikembangkan dengan menggunakan perangkat lunak yang  tersedia  secara  komersial,  ANSYS,  untuk menentukan  beban  yang  bekerja  pada  sambungan dalam  batang  kantilever  yang  diberi  beban  terpusat pada  bagian  ujung  spesimen  [9].  Ibrahim  dan  Pettit meninjau  dan  memberikan  gambaran  umum  tentang masalah  yang  berkaitan  dengan  dinamika  struktural dengan  sambungan  baut.  Mereka  melihat  masalah bersifat kompleks karena setiap sambungan melibatkan  sumber  ketidakpastian  yang  berbeda  dan karakteristik non-linear yang tidak pasti [10].  Adapun cara  sederhana  untuk  mengamati  karakteristik dinamis yang terdiri dari dua pelat yang dihubungkan oleh  baut  tunggal  dan  baut  ganda  sudah  dilakukan. Karakteristik  dinamis  dari  pelat  diperoleh  dengan metode  modal impact  testing .  Fungsi  respon frekuensi  pelat  diamati  dalam  menganalisis  efek kelonggaran. Variasi  pengetatan pada  torsi baut juga diberikan  dalam  mengamati  karakteristik  dinamis pelat tersebut [11].
Dalam  beberapa  dekade  terakhir,  beberapa  metode Structural  Health  Monitoring (SHM),  khususnya metode  akustik  /  ultrasonik,  telah  digunakan  untuk mengidentifikasi  status  kondisi  sambungan  yang dibaut.  Metode  Vibro-Acoustic  Modulation  (VAM) yang  didasarkan pada fitur ultrasonik non-linier telah membuktikan efisiensinya dalam pemantauan kelonggaran  baut  awal.  Namun,  beberapa  kelemahan menghambat penggunaan praktisnya, VAM dimodifikasi  agar  dapat  menghindari  masalah  yang ada  dengan  implementasi  praktis  dan  juga memberikan sensitifitas yang lebih tinggi [12]. Huynh mengusulkan  metode  deteksi  baru  berbasis  quasi- autonomus untuk mendeteksi baut yang longgar pada sambungan kritis. Dengan mengintegrasikan teknologi pembelajaran  secara  rinci  dari  teknik  pemrosesan gambar [13]. Banyak teori telah dikembangkan dalam upaya  untuk  menggambarkan  cara  baut  dan  mur berinteraksi  di  bawah  beban  getaran.  Untuk memprediksi pelonggaran baut, penting untuk terlebih dahulu  mengidentifikasi  pengaruh  getaran  terhadap kekuatan  sambungan  pada  baut.  Kelonggaran  dilihat dari  karakteristik  dinamik  yang  terjadi  pada  struktur dan  baut.  Pada  penelitian  ini,  dilakukan  pengujian terhadap  struktur  untuk  mengamati  apakah  getaran pada  struktur  dapat  menyebabkan  kelonggaran  atau berkurangnya  keketatan  sambungan  baut.  Pengujian dilakukan  pada  balok  bebas-tetap  yang  terdiri  dari dua  balok  yang  dihubungkan  oleh  sebuah  baut  dan diberikan variasi torsi pengencangan baut. Kemudian dilakukan pengukuran respon dengan mencatat grafik FRF  yang  diperoleh  dari  efek  kelonggaran  dan pengencangan  torsi  baut.  Parameter  modal  berupa frekuensi  pribadi  dan  amplitudo  spektrum  getaran yang dikumpulkan melalui analisis modal eksperimental (EMA).
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 16 No. 1 (2023) 56 - 62

## 2. Metode Penelitian
Pada  penelitian  ini  dilakukan  Metode Experimental Modal Analysis (EMA) menggunakan alat uji getaran impact hammer dan shaker di Laboratorium Dinamika struktur  Universitas  Andalas.  Analisis  modal  secara teori  menghasilkan  model  fisik  dari  sistem  dinamik yang  terdiri  dari  massa,  kekakuan,  dan  faktor peredam.  Alat  eksitasi  yang  popular,  yaitu impulse hammer , yang terdiri dari hammer dengan transducer gaya  yang  terpasang  pada  kepalanya. Hammer merupakan mekanisme eksitasi yang digunakan untuk memberikan  pengaruh  pada  struktur  sehingga bereksitasi  dengan range frekuensi  yang  besar. Banyak  variasi  dari  alat  tersebut,  dan  biasanya  yang digunakan  pada experimental  modal  analysis adalah piezoelectric  transducer baik  untuk  mengukur  gaya eksitasi  ( force  transducers )  atau  untuk  mengukur respon  getaran  (akselerometer).  Mekanisme  akuisisi data  dan  pengolahan  dilakukan  untuk  mengukur sinyal  yang  terbaca  dari transducer ,  memastikan besaran,  dan  fase  dari  eksitasi  serta  respon.  Analisis modal  digunakan  untuk  menggali  dan  memperoleh parameter  modal  (frekuensi  pribadi,  rasio  redaman dan  modus  getar)  dari  struktur.  Adapun  model struktur  yang  digunakan  adalah  dua  buah  balok  baja yang  disambung  menggunakan  baut  dan  mur  dengan ukuran  M10  yang  di  kunci  dengan  variasi  torsi pengetatatan. Pengujian impact testing dan exciter test dilakukan  pada  struktur  dengan  kondisi  dan  torsi pengetatan  yang berbeda bertujuan untuk mengetahui karakteristik  dinamik  sruktur  sambungan  baut  yang mengalami kelonggaran.
2.1. Pemodelan Sambungan Baut
Sistem keseluruhan yang akan dimodelkan adalah dua balok baja tipis yang dihubungkan oleh baut, ring, dan mur seperti  yang  ditunjukkan pada Gambar 1 . Model ini  adalah  modifikasi  dari  balok  dengan  tumpuan bebas-tetap  (kantilever).  Dua  model  sederhana  dari balok bebas tetap dengan sambungan  baut digunakan dalam  penelitian  ini.  Balok  yang  ditunjukkan  pada Gambar  1  terbuat  dari  baja  yang  dihubungkan  oleh baut  M10.  Dimensi  balok  adalah  lebar  50  mm, ketebalan  6  mm,  dan  total  panjang  balok  yang terhubung adalah 450 mm..
Gambar 1. Balok sederhana yang disambungkan dengan baut

## 2.2. Instrumen Pengujian
Jenis  Penelitian  yang  dilakukan  adalah  eksperimen deteksi  kelonggaran  baut  dengan  menggunakan metode  eksperimental  modal  analisis,  dapat  dilihat pada Gambar 2.

## Gambar 2. Instrumen pengujian
Instrumen yang digunakan pada kaji eksperimental ini adalah Shaker/Vibration  Generator (EMIC  512-A) untuk  menggetarkan  struktur  dan Power  Amplifier (EMIC  Model  372-A/G)  sebagai  penguat  sinyal vibration generator , Impact hammer (Omega IH-101) untuk  pengujian  karakterisitik  dinamik  struktur  dan Voltage  amplifier ( PCB-Piezotronics  Type  482C05 ) sebagai penguat sinyal Impact hammer . Akselerometer  (B&K Type 4508)  untuk  pengukuran percepatan  dari  getaran.  Data  dicuplik  dengan menggunakan Daq-Pad ( National Instrument type NI- 6221  dan  NI-9234).  Sedangkan  torsi  kekencangan baut diukur menggunakan torsimeter (Tekiro-TR100).
2.3. Proses Pengambilan Data
Pengujian  modal impact dan exciter dilakukan  pada setiap  tingkat  torsi  pengetatan.  Fungsi  respons frekuensi  ( accelerance FRF)  kemudian  diperoleh dengan pengukuran single input-single output (SISO). Posisi  gaya impact dan  akselerometer  ditunjukkan pada  Gambar  3.  Model  eksperimental  dalam sambungan  baut  tunggal  diilustrasikan  pada  Gambar 4. Pada sambungan baut tunggal, posisi baut berada di tengah  balok,  dikencangkan  oleh  berbagai  torsi pengetatan;  kondisi  pelonggaran  1,5  Nm,  2,5  Nm,  5 Nm, dan 10 Nm. Torsi pengencangan diterapkan oleh kunci  torsi  mekanis  untuk  berbagai  torsi  dan  kondisi pelonggaran.  Setelah  dikencangkan  pada  torsi tertentu,  dilakukan  pengujian  getaran  dengan menggunakan exciter .  Struktur  digetarkan  pada frekuensi 20-21 Hz yang merupakan frekuensi pribadi kedua  dari  struktur  dengan  tujuan  agar  getaran  yang besar  mempercepat  terjadinya  proses  pelonggaran.
Rahmatsyah Maksum Ramsi 1* , Meifal Rusli 2 , Mulyadi Bur 3
Eksitasi  dilakukan  selama  30  menit  dan  data  getaran yang terjadi dicuplik setiap 5 menit.
Gambar 3. Posisi impact (1 dan 2) pada struktur uji dan posisi akselerometer (3) pada struktur uji sambungan baut (satuan mm)
Untuk pengukuran karakteristik dinamik dari struktur, uji Experimental  Modal  Analysis (EMA)  dilakukan dengan  menggunakan impact  hammer .  Pemukulan struktur  ditinjau  pada  dua  titik  dan  dua  kondisi. Kondisi  Pertama,  sebelum  digetarkan  pada  setiap variasi  torsi  pengetatan  untuk  mendapatkan  kondisi awal  dari  struktur  sebelum  mengalami  getaran. Kondisi  kedua,  pencuplikan  data  pada  saat  sesudah digetarkan  menggunakan  exciter  selama  30  menit pada  dua  titik  posisi  pemukulan.  Rasio  redaman dihitung dengan metode pengambilan puncak di setiap puncak respons frekuensi.
2.4. Fast Fourier Transform
Fast  Fourier  Transform merupakan  suatu  metode untuk  mentransformasikan  sinyal  dalam  bentuk domain  waktu  menjadi  bentuk  domain  frekuensi, dimana  domain  waktu  memandang  getaran  sebagai amplitudo  terhadap  waktu,  yang  memberikan fenomena  getaran  secara  fisik.  Oleh  karena  itu  perlu untuk  dikonversi ke dalam bentuk Domain Frekuensi agar  didapat  informasi  berapa  banyak  sinyal  terletak di  dalam  setiap  pita  frekuensi  yang  diberikan  pada rentang frekuensi, sehingga didapatkan nilai frekuensi pribadi.  Metode  yang  dapat  digunakan  untuk mengubah  sinyal  dari  domain  waktu  ke  domain frekuensi  salah  satunya  dengan  metode Fast  Fourier Transform ( FFT).  Contoh  domain  waktu  dan  domain frekuensi  dapat  dilihat  pada  Gambar  4.  Pada penelitian  ini,  getaran  dari  struktur  pada  saat digetarkan  diukur  dengan  akselerometer  dan amplitudo getaran diambil dari puncak spektrum pada frekuensi eksitasi yang diberikan.

## Gambar 4. Domain Waktu dan Domain Frekuensi

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Hasil  pengujian  FRF  dengan  menggunakan Impact testing sebelum  dan  sesudah  digetarkan  dapat  dilihat
pada  Gambar  5  dan  Gambar  6  secara  berturut-turut. FRF  didapatkan  dari  posisi  pemukulan  di  titik  1  dan posisi akselerometer di titik 3. Hasil Impact testing ini digunakan  untuk  melihat  dan  mengidentifikasi frekuensi pribadi dari struktur dan mengamati adanya penurunan  keketatan  penguncian  setelah  mengalami eksitasi setelah beberapa waktu.
Gambar 5. Grafik FRF hasil pengujian posisi impact test di titik-1 variasi torsi pengencangan sebelum digetarkan menggunakan exciter
Gambar 6. Grafik FRF hasil pengujian posisi impact test di titik-1 variasi torsi pengencangan setelah digetarkan menggunakan exciter
Pada  penelitian  sebelumnya  didapatkan  bahwa frekuensi pribadi memiliki kecenderungan peningkatan  terhadap  variasi  torsi  yang  diberikan [11].  Perbandingan  nilai  frekuensi  pribadi  terhadap variasi  torsi  pengencangan  adalah  berbanding  lurus. Semakin  besar  torsi  yang  diberikan  maka  nilai frekuensi  pribadi  mengalami  sedikit  kenaikan khususnya  pada  frekuensi  pribadi  yang  lebih  tinggi. Sebaliknya,  penurunan  keketatan  sambungan  baut akan  menaikkan  rasio  redaman  dari  struktur  secara keseluruhan. Secara lebih detail dari Gambar 5 dan 6, perbandingan  hasil  nilai  frekuensi  pribadi  terhadap variasi  torsi  pada  posisi  pemukulan  di  titik  1  dan akselerometer  di  titik  3  dapat  dilihat  pada  Tabel  1.
Rahmatsyah Maksum Ramsi 1* , Meifal Rusli 2 , Mulyadi Bur 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 16 No. 1 (2023) 56 - 62
sampai  Tabel  4.  Analisis  perubahan  nilai  frekuensi pribadi  tidak  dapat  dilakukan  hanya  pada  satu frekuensi  pribadi  saja,  namun  harus  melihat perubahan nilai frekuensi pribadi lainnya.
Tabel  1. Frekuensi pribadi pada posisi impact test di titik-1
sebelum digetarkan menggunakan Exciter Mode Number Natural Frequency (Hz) 1,5 Nm  2,5 Nm  5 Nm  10 Nm 1 1,5 1,5 2 1,5 2 21 21 20,5 21 3 47 46 45,5 46 4 165,5 168 168,5 169,5 5 250 254 255 254,5 6 547,5 546,5 548 547 7 778 799,6 790,6 800,6
Tabel 2. Frekuensi pribadi pada posisi impact test di titik-1 setelah digetarkan menggunakan Exciter Mode Number Natural Frequency (Hz) 1,5 Nm  2,5 Nm  5 Nm  10 Nm 1 3 1,5 1,5 1,5 2 21 21 20,5 20 3 46 46 46 46,5 4 165 168 168 169,5 5 251 251,5 254,5 253,5 6 546 546 547,5 546 7 782,1 801,1 788,1 798,6 Tabel 3. Frekuensi pribadi pada posisi Impact Test di titik-2 sebelum digetarkan menggunakan Exciter Mode Number Natural Frequency (Hz) 1,5 Nm  2,5 Nm  5 Nm  10 Nm 1 2 1,5 2 1,5 2 20 20,5 20 20 3 165 168 167,5 169 4 251 255 255,5 255 5 546 546 547 546,5
Tabel 4. Frekuensi pribadi pada posisi impact test di titik-2 setelah digetarkan menggunakan exciter Mode Number Natural Frequency (Hz) 1,5 Nm  2,5 Nm  5 Nm  10 Nm 1 3 1,5 1 1,5 2 21 20,5 20,5 20,5 3 165 167,5 168 168,5 4 252 253,5 255,5 254,5 5 546 545 547 546
Dari  Tabel  1  sampai  Tabel  4  dapat  dilihat  bahwa perubahan  nilai  frekuensi  pribadi  cenderung meningkat terhadap penambahan torsi, terutama pada frekuensi  pribadi  yang lebih tinggi (frekuensi  pribadi ke-3, ke-4 dan ke-5). Perbedaan tersebut tidak terlalu terlihat secara signifikan  pada frekuensi  pribadi  yang lebih rendah.
Secara  sederhana  dapat  dianalisis  bahwa  kedua  pelat yang  disambung  memungkinkan  memiliki clearance antar  permukaan dan  mengalami  kontak  permukaan yang  besar  pada  bagian  yang  lainnya.  Kontak permukaan  yang  besar  ini  mempengaruhi  nilai
frekuensi  pribadi  struktur  dan  juga  redaman.  Kontak permukaan  akan  berpengaruh  terhadap  kekakuan kontak  dan  memungkinkan  kenaikan  redaman  akibat getaran  dan impact kontak  yang  terjadi.  Pada frekuensi  pribadi  ke  delapan  nilai  frekuensi  pribadi struktur  tidak  dapat  terbaca  karena  nilainya  melebihi frequency  span (1000  Hz)  pada  pengaturan  sebelum pengujian. Frequency  Respons  Function (FRF)  yang dihasilkan  pada  pengujian  struktur  sambungan  baut tunggal  adalah  7  grafik  FRF  di  setiap  variasi kekencangan.
Detail  lebih  lanjut  tentang  puncak  frekuensi ditampilkan  di  Tabel  1.  Frekuensi  pribadi  dalam modus pertama tidak ditampilkan memiliki perubahan signifikan  dalam  torsi  yang  berbeda.  Pergeseran frekuensi  pribadi  diamati  dengan  jelas  dalam  modus frekuensi  yang  lebih  tinggi,  khususnya  pada  mode  4 hingga  7.  Ini  berarti  bahwa  deteksi  pelonggaran  baut menjadi  jauh  lebih  mudah  dengan  mengevaluasi respons  frekuensi  tinggi  karena  pergeseran  respons puncak  yang  signifikan  dalam  frekuensi  tinggi  akan mudah  dideteksi.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan  jelas ketika  sambungan  yang  dibaut  dilonggarkan, kekakuan  sambungan  berkurang,  dan  pengurangan kekakuan  menyebabkan  pergeseran  signifikan  dari puncak  resonansi  frekuensi  tinggi  ke  frekuensi  yang lebih  rendah.  Selain  itu,  efek  kelonggaran  atau  torsi pengencangan  juga  dapat  diamati  oleh rasio redaman struktur.  Selanjutnya  untuk  menganalisis  pengaruh getaran  terhadap  terjadinya  pelonggaran  pada sambungan  baut  juga  dapat  diamati  pada  Gambar  7 sampai  Gambar  10.  Struktur  digetarkan  pada frekuensi  pribadi  kedua  struktur  di  sekitar  22-23  Hz. Struktur  digetarkan  dengan exciter selama  30  menit dengan  amplitudo  eksitasi  yang  tetap.  Data  Getaran dicuplik  setiap  lima  menit  selama  struktur  dieksitasi. Pada keempat gambar tersebut terlihat bahwa semakin lama  struktur  digetarkan  pada  masing-masing  torsi pengencangan  terlihat  besar  amplitudo  getaran  pada struktur,  secara  umum  semakin  tinggi.  Ini  salah  satu indikasi  yang  menunjukkan  bahwa  semakin  lama struktur  mengalami  getaran,  ada  gejala  pelonggaran yang terjadi pada sambungan baut.
Gambar 7. Amplitudo getaran pada torsi pengetatan 1,5 Nm pada sambungan baut pengujian menggunakan exciter.
Rahmatsyah Maksum Ramsi 1* , Meifal Rusli 2 , Mulyadi Bur 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 16 No. 1 (2023) 56 - 62
Gambar 8. Amplitodo getaran pada torsi pengetatan 2,5 Nm pada sambungan baut pengujian menggunakan Exciter.
Gambar 9. Amplitodo getaran pada torsi pengetatan 5 Nm pada sambungan baut pengujian menggunakan Exciter.
Gambar 10. Amplitodo getaran pada torsi pengetatan 10 Nm pada sambungan baut pengujian menggunakan Exciter.
Hal  ini  jika  diindikasikan  oleh  adanya  penurunan frekuensi  pribadi  pada  modus  getar  atau  frekuensi pribadi  yang  lebih  tinggi  seperti  yang  telah ditunjukkan  oleh  Tabel  1-4.  Pada tabel-tabel tersebut terlihat adanya penurunan frekuensi pribadi khususnya pada frekuensi pribadi ke-4 dan ke-5. Pada semua variasi torsi penguncian frekuensi pribadi ke-4 dan  ke-5  mengalami  penurunan  frekuensi  sekitar  0,5 sampai  2,5  Hz.  Penurunan  ini  tidak  nampak  terlihat dengan jelas pada frekuensi pribadi yang lebih rendah. Besar  kemungkinan  disebabkan  oleh  penurunan keketatan  yang  terjadi  tidak  cukup  signifikan  untuk
dapat menurunkan kekakuan struktur dan menurunkan frekuensi pribadi.

## 4.   Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan untuk  struktur  uji  sambungan  1  baut  dapat disimpulkan sebagai berikut:
1.  Nilai  frekuensi  pribadi  berbanding  lurus  terhadap penambahan  nilai  torsi  pengencangan  baut.  Semakin besar  torsi  pengencangan  yang  diberikan  maka semakin  besar  nilai  frekuensi  pribadi  sistem  dan sebaliknya. Perubahan nilai frekuensi terhadap variasi torsi  pengencangan  dipengaruhi  oleh  beban  awal sambungan  baut  yang  dapat  merubah  kekakuan struktur pada sambungan.
2. Beban getaran pada struktur secara signifikan dapat menurunkan  tingkat  keketatan  pada  sambungan  baut yang  terlihat  dari  penurunan  frekuensi  pribadi  pada frekuensi pribadi atau modus getar lebih tinggi

## Daftar Rujukan
[1] G.  H.  Junker,  “ New  criteria  for  self-loosening  of  fasteners under vibration,” SAE  Tech.  Pap. , pp.  314–335, 1969,  doi: 10.4271/690055.
[2] T.  Sakai,  “ NII-Electronic  Library  Service ,” Chem.  Pharm. Bull. , vol. 3, no. 1, 1978.
[3] Yoshimi and  M. Tsutsumi,  “ Determination  of mathematical models  for  normal  static  stiffness of  joints ,” Chem.  Pharm. Bull. , no. 43, p. 2091, 2002.
[4] J.  X.  Yuan  and  X.  M.  Wu,  “ Identification  of  the  Joint Structural Parameters of Machine Tool by DOS and FEM ,” J. Manuf. Sci. Eng. Trans. ASME , vol. 107, no. 1, pp. 64–69, 1985, doi: 10.1115/1.3185967.
[5] C.  Dekoninck,  “ Deformation  properties  of  metallic  contact surfaces of  joints under  the influence of dynamic tangential loads ,” Int. J. Mach. Tool Des. Res. , vol. 12, no. 3, pp. 193– 199, 1972, doi: 10.1016/0020-7357(72)90020-0.
[6] M.  Burdekin,  N.  Back,  and  A.  Cowley,  “ Analysis  of  the Local  Deformations  in  Machine  Joints .,” J  Mech  Eng  Sci ,
vol. 21, no. 1, pp. 25–32, 1979, doi: 10.1243/JMES_JOUR_1979_021_006_02.
[7] B. Kenny and E. A. Patterson, “ Stress Analysis Of Some Nut- Bolt  Connections  With  Modifications  To  The  Nut  Thread Form ,” J. Strain Anal. Eng. Des. , vol. 20, no. 1, pp. 35–40, 1985, doi: 10.1243/03093247V201035.
[8] R. C. J. Dr. G. Ed Ramey, “ Experimental Analysis of Thread Movement in  Bolted Connections  Due  to  Vibrations ,” Spec. Proj. Div. Marshall Sp. Flight Center, NASA , 1995.
[9] N. G. Pai and D. P. Hess, “ Influence of fastener placement on vibration-induced loosening ,” J. Sound Vib. , vol. 268, no. 3, pp. 617–626, 2003, doi:10.1016/S0022-460X(03)00369-9.
[10]  R. A. Ibrahim  and C. L.  Pettit, “ Uncertainties and dynamic problems of bolted joints and other fasteners ,” J. Sound Vib. , vol. 279,  no.  3–5,  pp. 857–936,  2005, doi: 10.1016/j.jsv.2003.11.064.
Rahmatsyah Maksum Ramsi 1* , Meifal Rusli 2 , Mulyadi Bur 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol. 16 No. 1 (2023) 56 - 62
[11]  M. Rusli, C. Mardianto, and M. Bur, “ Experimental analysis of  bolt  loosening  dynamics  characteristic  in  a  beam  by impact testin g,” ARPN J. Eng. Appl. Sci. , vol. 13, no. 1, pp. 175–180, 2018.
[12]  F.  Wang  and  G.  Song,  “ Bolt  early  looseness  monitoring using modified vibro-acoustic modulation by time-reversal,” Mech.  Syst.  Signal  Process. ,  vol.  130,  pp.  349–360,  2019, doi: 10.1016/j.ymssp.2019.04.036.
[13]  T. C. Huynh, J. H. Park, H. J. Jung, and J. T. Kim, “ Quasi- Autonomous Bolt-Loosening Detection Method Using Vision- Based  Deep  Learning  And  Image  Processing ,” Autom. Constr. ,  vol.  105,  no.  February,  p.  102844,  2019,  doi: 10.1016/j.autcon.2019.102844.
[14]    Bur,  M.  2012.  Dasar-dasar  Getaran  Mekanik.  CV.Ferila: Padang.