## ANALISIS KEKUATAN VELG CASTING WHEEL SEPEDA MOTOR BERDASARKAN BEBAN PENUMPANG DAN KONDISI JALANAN BERLUANG
ANALYSIS STRENGTH OF MOTORCYCLE CASTING WHEEL VELG BASED ON PASSENGER LOAD AND ROAD CONDITIONS
Mohamad Zaeni Rizki Mubarok 1 , Choirul Anwar 2 & Yadi Heryadi 2 3 1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Wastukancana, Purwakarta Corresponding author: 1 rizkimubarok624@gmail.com , 2 choirul@stt-wastukancana.ac.id , 3 yafiyafi2014@gmail.com
Abstrak. Casting  Wheel pada  sepeda  motor  adalah  kerangka  dari  sebuah  ban  yang menahan  gaya  dari  berat  kendaraan  dan  penumpang.  Dalam  penelitian  ini  dilakukan  analisis variasi  pembebanan  terhadap spoke  velg lima  palang  pada velg casting  wheel sepeda  motor, tegangan  dan  deformasi  yang  terjadi  pada velg  casting  wheel dapat  diketahui  menggunakan bantuan software  solidwork 2018,  yang  berbasis  elemen  hingga.  Pada  penelitian  ini  telah didapatkan  tegangan  dan  deformasi  maksimum  yang  terjadi  pada velg  casting  wheel lima  spoke dengan variasi beban pertama 1898 N, nilai tegangan maksimum 1.312e+07 N/m 2 , dan deformasi maksimum  6.915e-02  mm,  variasi  beban  kedua  2095.1  N,  nilai  tegagan  maksimum  1.448e+07 N/m 2 , dan deformasi maksimum 7.633e+07 mm, dan variasi beban ketiga 2390 N, nilai tegangan maksimum 1.652e+07 N/m 2 , deformasi maksimum 8.707e-02 mm. Kata kunci: casting wheel , analisis statis, metode elemen hingga . Abstract. Casting Wheel on a motorcycle is a frame of a tire that withstands the force of the weight  of  the  vehicle  and  passengers.  In  this  study,  an  analysis  of  the  loading  variations  on  the five-spoke wheel spokes was carried out on the motorcycle casting wheel wheels, the stresses and deformations that occur on the casting wheel wheels can be determined using the solidwork 2018 software, which is based on finite elements. In this study, the maximum stress and deformation that occurred  on  the  five-spoke  casting  wheel  with  the  first  load  variation  was  1898  N,  the  maximum stress value was 1.312e+07 N/m2, and the maximum deformation was 6.915e-02 mm, the second load  variation  was  2095.1  N,  the  maximum  stress  value  is  1.448e+07  N/m2,  and  the  maximum deformation is 7.633e+07 mm, and the third load variation is 2390 N, the maximum stress value is 1.652e+07 N/m2, the maximum deformation is 8.707e-02 mm.
Keywords: casting wheel, static analysis, finite element method

## 1 Pendahuluan
Sepeda  motor  merupakan  salah  satu  alat  transportasi  darat  yang  cocok  digunakan  untuk menjangkau  daerah  dan  tempat  terpencil.  Selain  itu  penggunaan  sepeda  motor  dapat mempercepat waktu tempuh dengan biaya operasional yang murah. Sehingga dengan kemudahan tersebut sepeda motor menjadi moda transportasi yang ideal baik diperkotaan maupun pedesaan. Salah  satu  komponen  utama  pada  sepeda  motor  adalah  ban,  Ban  adalah  salah  satu  komponen pada  sepeda  motor  yang  berfungsi  untuk  menyalurkan  tenaga  yang  dihasilkan  oleh  mesin  agar terjadi  traksi  atau  gaya  gesek  sehingga  kendaraan  dapat  bergerak  dan  dapat  menghentikan kendaraan  yang  telah  bergerak  serta  menjaga  kendaraan  tersebut  dapat  selalu  menempel  pada permukaan  jalan. Velg adalah  sebuah  kerangka  dari  sebuah  ban  yang  menahan  gaya  dan tegangan  akibat  berat  dari  kendaraan  beserta  penumpang  dan  kondisi  dinamik  dari  permukaan jalan  dan  beban  tumbukan  yang  terjadi  akibat  jalan  yang  berlubang.  Walaupun velg telah terlindungi  oleh ban  tidak  jarang  sering ditemui velg yang  penyok dikarenakan  kondisi  jalan  yang berlubang dengan kedalaman lubang yang diatas wajar. Dimana saat ini kondisi lubang yang ada dijalan  sangat  bervariasi  sehingga  akan  berdampak  terhadap  beban  tumbukan  yang  terjadi. Permukaan  jalan  tersebut  dapat  mengakibatkan  terjadinya  tegangan  dan  deformasi  pada velg . Ditambah  dengan  kecepatan  dari  pengendara  yang  akan  mempengaruhi  tumbukan velg dengan
lubang.  Tumbukan  terjadi  bila  dua  benda  saling  berbenturan  selama  selang  waktu  yang  sangat singkat, yang menyebabkan gaya-gaya yang relative besar.

## 2 Kajian Pustka

## 2.1 Dinamika kendaraan
Pemodelan dinamika sebuah kendaraan sangat diperlukan untuk mengetahui response kendaraan terhadap input yang diberikan oleh sistem kemudi maupun terhadap input dari luar misalnya angin dan ketidakrataan jalan.

## 2.2 Beban
Beban  adalah  berat  yang  didukung  oleh  suatu  kontruksi  atau  bangunan  beban  dan  memiliki momen, adapun beban dibedakan menjadi dua bagian yaitu:

## 2.2.1 Beban statis
Beban  statis  yaitu  berat  suatu  benda  yang  tidak  bergerak  dan  tidak  berubah  beratnya.  Beratnya kontruksi  yang  mendukung  itu  termasuk  beban  ,ati  dan  disebut  berat  sendiri  dari  pada  berat kontruksi.

## 2.2.2 Beban dinamis
Beban  dinamis  adalah  beban  yang  berubah  tempatnya  atau  berubah  eratnya,  sebagai  contoh beban hidupnya itu kendaraan atau orang yang sedang berjalan diatas semua jembatan, tekanan atap rumah atau bangunan.

## 2.3 Ban Kendaraan
Komponen dari sebuah kendaraan yang bersentuhan langsung dengan jalan, dengan arti kata ban adalah alas kaki kendaraan. Peranan ban pada setiap kendaraan bermotor sangatlah penting, dan sangat berguna untuk mengurangi getaran yang disebabkan oleh permukaan jalan. Pada dasarnya ban  mempunyai  beragam  macam  model,  yang  disesuaikan  dengan  kondisi  jalanan,  cuaca  dan jauh dekatnya suatu perjalanan setiap pengendara.
Gambar 2.1 Ban sepeda motor

## 2.4 Velg Sepeda Motor
Velg atau rim adalah lingkaran luar desain logam yang tepi bagian dalam dari ban sudah terpasang pada  kendaraan  seperti  mobil.  Sebagai  contoh,  pada  roda  sepeda  ditepi  lingkaran  yang  besar menempel  pada  ujung  luar  dari  jari-jari roda yang  memegang ban dan  tabung.  Sebenarnya velg motor  mempunyai  beberapa  fungsi  selain  dari fungsi  utamanya  sebagai  sarana  penggerak  motor untuk bisa maju ataupun mundur, fungsi tiap velg tergantung dari jenis velg yang akan digunakan untuk  apa  motor  tersebut, velg motor  logam  atau  yang  sering  disebut velg  racing terdiri  dari campuran  alumunium,  karbon,  dan  logam  lain.  Pada  awalnya  campuran  logam  ini  juga  dicampur dengan  magnesium,  tapi  karena  sifatnya  yang  mudah  terbakar,  maka mag  allog  velg dilarang untuk dipergunakan balapan.
2.4.1 Jenis-Jenis Velg Sepeda Motor
 Velg Jari-Jari
Pada awal mula kemunculan industri otomotif terutama pada sepeda motor banyak sekali ditemui  sepeda  motor  yang  menggunakan velg jari-jari  karena velg ini  lebih  kuat  karena velg ini terbuat dari logam besi dan pada bagian luarnya dilapisi croom agar tidak mudah berkarat.  Pada  saat  ini  velg  jari-jari  lebih  sering  digunakan  pada  sepeda  motor  tipe motocros karena  di  klaim  lebih  aman  pada  jalanan  yang  rusak.  Pada  gambar  2.2 merupakan jenis velg jari-jari.
Gambar 2.2 Velg jari-jari sepeda motor
 Velg Alumunium
Seiring  berkembangnya  industri  otomotif velg pun  mengalami  perkembangan  model  dan masing-masing  memiliki  keunggulan  seperti  halnya velg alumunium. Velg alumunium  ini beratnya jauh lebih ringan dibandingkan dengan velg besi, karena bahan dasarnya bukan dari besi, maka bisa dipastikan keawetanya karena anti karat, jenis velg ini banyak dipakai pada  motor road  race atau drage  race ,  karena  bobotnya  yang  sangat  ringan  sehingga cocok sekali untuk meningkatkan top speed atau akselerasi. Pada gambar 2.3 merupakan jenis velg alumunium.
Gambar 2.3 Velg Alumunium
 Velg Casting Wheel
Begitu  pula  pada  jenis velg  casting  wheel yang  muncul  karena  kebutuhan  tertentu sehingga velg ini mengalami perkembangan pada saat ini. Velg ini dikenal dengan sebutan velg  racing karena  banyak  dipakai  pada  jenis  motor  balap. Velg ini  juga  lebih  kuat dibandingkan dengan jenis velg lainya dan cocok untuk dipakai semua jenis ban.
Gambar 2.4 Velg Casting Wheel
2.4.2 Bagian bagian velg sepeda motor
Gambar 2.5 Bagian-bagian velg
A.  Jari jari atau spoke
Berfungsi  sebagai  penghubung  tromol  roda  dengan  peleknya.  Jari-jari  juga  sebagai penyangga  berat  dari  sepeda  motor  dan  sekaligus  sebagai  penyerap  getaran  atau goncangan dari kondisi jalan.
B.  Tromol
Tromol  adalah  komponen  berbentuk  seperti  mangkuk  dijadikan  sebagai  media  gesekan. Fungsi tromol sebagai perantara putaran dari roda, artinya tromol itu akan berputar sesuai putaran roda. Sehingga ketika tromol rem dihentikan putaranya, otomatis roda kendaraan akan berhenti berputar.
C. Bearing atau bantalan
Bearing  atau  laher  adalah  komponen  sebagai  bantalan  untuk  membantu  mengurangi gesekan peralatan berputar pada poros atau as. Bearing atau laher ini biasanya berbentuk bulat.
D. Bosh atau bushing
Komponen  yang  fungsinya  terbilang  cukup  penting.  Akan  tetapi  komponen  ini  sering  kali terlupakan,  hal  tersebut  dikarenakan  letaknya  tersembunyi  dan  bentuknya  yang  berupa karet  kecil.  Namun  perlu  diketahui  bahwa bushing juga  berpengaruh  pada  kenyamanan pengendara saat dalam perjalanan.

## 2.5 Sistem Suspensi Kendaraan
Sitem  suspensi  biasanya  disatukan  dengan  sitem  kemudinya  dan  ditopang  pada  poros  roda depan.  Fungsinya  adalah  sebagai  penopang  roda  dan  sebagai  peredam  getaran  roda  depan, sehingga akan meningkatkan kenyamanan dan kestabilan kendaraan.

## Gambar 2.6 Suspensi/ shok depan sepeda motor
2.6 Sifat-Sifat Alumunium

## 2.6.1 Sifat Fisik Alumunium
Sifat  teknik  alumunium  murni  dan  alumunium  paduan  dipengaruhi  oleh  konsentrasi  bahan  dan perlakuan  yang  diberikan  terhadap  bahan  tersebut.  Alumunium  terkenal  sebagai  bahan  yang terkenal  sebagai  bahan  yang  tahan  terhadap  korosi.  Hal  ini  disebabkan  oleh  fenomena  pasivasi, yaitu  proses  pembentukan  lapisan  alumunium  oksida  dipermukaan  logam  alumunium  segera setelah  logam  terpapar  oleh  udara  bebas.  Lapian  alumunium  oksida  ini  mencegah  terjadinya oksidasi lebih jauh. Namun, pasivasi dapat terjadi lebih lambat jika dipadukan dengan logam yang bersifat lebih katodik, karena dapat mencegah oksidasi alumunium.
Table 2.1 Sifat Fisik Alumunium
Nama, Simbol, dan Nomor Alumunium Al, 13 Sifat fisik Wujud Padat Massa jenis 2,70 gram/cm 3 Massa jenis pada wujud cair 2,375 gram/cm 3 Titik lebur 933,47 K, 660,32 o C, 1220,58 o F Titik didih 2792 K, 2519 o C, 4566 o F Kalor jenis (25 o C) 24,2 J/mol K Resistansi listrik (20 o C) 28,2 nΩm Konduktivitas thermal (300 K) 237 W/m K Pemuaian thermal (25 o C) 23,1 um/m K Modulus young 70 Gpa Modulus geser 26 Gpa Poisson ratio 0,35 Kekerasan skala mohs 2,75 Kekerasan skala vickers 167 Mpa Kekerasan skala brinnel 245 Mpa

## 2.6.2 Sifat Mekanik Alumunium
Sifat  mekanik  yaitu  sifat  yang  penting  dimiliki  alumunium  sehingga  banyak  digunakan  sebagai material teknik adalah
 Berat jenisnya ringan (hanya 2,7 gr/cm3 sedangkan besi 8,1 gr/cm3)
 Tahan korosi
 Penghantar listrik dan panas yang baik
 Mudah untuk proses pabrikasi atau dibentuk
 Kekuatanya rendah tetapi pemaduan (alloying) kekuatanya bisa ditingkatkan
Selain sifat-sifat material teknik, alumunium memiliki sifat mekanik seperti:
A.  Kekerasan
Kekerasan  bahan  alumunium  murni  sangatlah  kecil,  yaitu  sekitar  65  skala  brinnel, sehingga  dengan  sedikit  gaya  saja  dapat  mengubah  bentuk  logam.  Untuk  kebutuhan aplikasi  yang  membutuhkan  kekerasan,  alumunium  perlu  dipadukan  dengan  logam  lain dan diberi perlakuan termal fisik.
B.  Kekuatan tensil
Kekuatan tensil pada alumunium murni sebagai perlakuan umumnya sangat rendah, yaitu sekitar 90 Mpa, sehingga untuk penggunaan yang memerlukan kekuatan tensil yang tingi, alumunium  perlu  dipadukan.  Dengan  dipadukan  dengan  lan,  ditambah  dengan  berbagai perlakuan  termal,  alumunium  paduan  akan  memiliki  kekuatan  tensil  hingga  580  Mpa (7075) C.  Ductility
Ductility  didefinisikan  sebagai  sifat  mekanis  dari  suatu  bahan  untuk  menerangkan seberapa  jauh  bahan  dapat  diubah  bentuknya  secara  plastis  tanpa  terjadinya  retakan. Alumunium  murni memiliki ductility yang tinggi. Alumunium paduan memiliki ductility yang bervariasi,  tergantung  konsentrasi  paduanya,  namun  pada  umumnya  memiliki  ductility yang  rendah  dari  pada  alumunium  murni,  karena  ductility  berbanding  terbalik  dengan kekuatan  tensil,  serta  hampir  semua  alumunium  paduan  memiliki  kekuatan  tensil  yang lebih tinggi dari pada alumunium murni.

## 2.7 Komposisi kimia alumunium
Uji  komposisi  kimia  dilakukan  untuk  mengetahui  kandungan  unsur  kimia  paduan  dalam  grinding ball.  Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan  mesin  spectrometer.  Dalam  pelaksanaan pengujian  sinar  radioaktif  dan  gas  argon  ditembakkan  terhadap  specimen,  kemudian  dari  hasil penembakan  didapat  print  out  yang  terbaca  pada  layar  komputer.  Data  yang  dihasilkan  pada  uji komposisi  kimia  menunjukan  adanya  beberapa  unsur  kimia.  Analisa  komposisi  kimia  ini  dapat diketahui pengaruh dari masing-masing unsur kimia yang terkandung dalam grinding ball.
Table 2.2 komposisi paduan alumunium standar JIS H5302
JIS ISO Cu Si Mg Zn Fe Mn Ni Sn Pb Ti Al ADC 1 <1.0 11.0 to 13.0 <0.3 <0.5 <1.3 <0.3 <0.5 <0.1 Rest ADC1 C Al-Si12CuFe <1.2 11.0 to 13.5 <0.3 <0.5 <1.3 <0.5 <0.3 <0.1 <0.2 <0.2 Rest ADC 2 Al-Si12Fe <0.10 11.0 to 13.5 <0.10 <0.1 <1.3 <0.5 <0.1 <0.0 <0.1 <0.2 Rest ADC 3 <0.6 90 to 10 0.4 to 0.6<0.5 <1.3 <0.3 <0.5 <0.1 Rest ADC 5 <0.2 <0.3 4.0 to 8.5<0.1 <1.8 <0.3 <0.1 <0.1 Rest ADC 6 <0.1 <1.0 2.5 to 4.0<0.4 <0.8 0.4-0.6 <0.1 <0.1 Rest ADC 7 Al-Si5Fe <0.10 4.5 to 6.0 <0.1 <0.1 <1.3 <0.5 <0.1 <0.1 <0.1 <0.2 Rest ADC 8 Al-Si6Cu4Fe 3.0 to 5.0 5.0 to 7.0 <0.3 <2.0 <1.3 0.2-0.6 <0.3 <0.1 <0.2 <0.2 Rest ADC1 9 2.0 to 4.0 7.5 to 0.5 <0.3 <1.0 <1.3 <0.5 <0.5 <0.2 Rest ADC1 07 2.0 to 4.0 7.5 to 9.5 <0.3 <3.0 <1.3 <0.5 <0.5 <0.2 Rest ADC1 1 Al-Si8Cu3Fe 2.5 to 4.0 7.5 to 9.5 <0.3 <1.2 <1.3 <0.6 <0.5 <0.2 <0.3 <0.2 Rest ADC1 2 1.5 to 3.5 9.6 to 3.5 <0.3 <1.0 <1.3 <0.5 <0.5 <0.2 Rest ADC1 27 1.5 to 3.5 9.6 to 12.0 <0.3 <3.0 <1.3 <0.5 <0.5 <0.2 Rest

## 2.8 Gaya
Gaya  adalah  tarikan  atau  dorongan  yang  terjadi  terjadi  terhadap  suatu  benda.  Gaya  bias menyebabkan  perubahan  posisi,  gerak  atau  perubahan  bentuk  pada  benda.  Gaya  termasuk kedalam  besaran vector ,  karena  mempunyai  nilai  dan  arah.  Sebuah  gaya  disimbolkan  dengan huruf F  ( Force )  dan  satuan gaya  dalam  SI  (satuan  Internasional)  yaitu  Newton,  disingkat dengan N.
Untuk mencari gaya pada velg dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : ƩMd = 0
( Fd . 0) + (Fb . ℓ4) – (W . ℓ1) – (F1 . ℓ2) – (F2 . ℓ3) = 0
(1)
Ket: Fd : gaya dititik depan Fb : gaya dititik belakang W : gaya total

## 2.9 Teori elastisitas
Setiap  bahan  akan  berubah  bentuk  kalau  mengalami  pembebanan,  dan  regangan  yang  timbul dapat  diukur.  Bila  setelah  pembebanan  dihilangkan,  bahan  tersebut  kembali  ke  bentuk  asalnya, maka  kejadian  tersebut  disebut  elastis  atau  kenyal.  Suatu  beban  batas  dimana  beban  yang menyebabkan  adanya  regangan  sisa  setelah  beban  dihilangkan  dapat  ditentukan.  Besarnya tegangan akibat beban tersebut disebut batas elastis.

## 2.10  Deformasi
Semua struktur bila mendapat beban luar akan berubah sedikit dari bentuk awalnya, baik berubah bentuk maupun ukurannya atau berdeformasi. Bertambahnya ukuran dari sebuah struktur disebut perpanjangan  atau  elongasi,  sedangkan  sebaliknya  disebut  pemendekan  atau  konstraksi.    Pada struktur  yang  mendapatkan  deformasi  yang  normal  dari  masing-masing  elemennya  yang  berada pada  sifat  elastis,  maka  kondisi  tersebut  disebut  kondisi  kekakuan (condition  of  rigidity) . Perubahan bentuk yang kecil sudah tentu dihasilkan oleh beban kerja yang normal (tanpa kejutan). Tapi  dalam  keseimbangan  dan  gerak,  struktur  dari  suatu  konstruksi  tidak  dipengaruhi  oleh perubahan bentuk yang relatif kecil dan menurut teori mekanis dapat diabaikan.

## 2.11  Momen Lentur
Merupakan  gaya  perlawanan  dari  muatan  sebagai  penahan  lenturan  yang  terjadi  atau  penahan terhadap pada gaya lengkung.
M = Sm . µ . W . r (2)
Dimana: M : Massa ( Kg) Sm : koefesien yang sama dengan nilai 0.7 µ : koefisien gesek dengan nilai 0.7 W : beban maksimum (N) r : radius statis (M)

## 2.12  Beban Lentur
Untuk mencari beban lentur pada velg dapat digunakan rumus sebagai berikut: E = K . W (3) Dimana : K : koefisien besar dengan nilai 1.8 W : beban maksimum (N)

## 2.13  Beban Puntir
Untuk mencari beban puntir dapat dirumuskan sebagai berikut: F puntir = W . r (4)
Dimana: W : beban maksimum (N) r : radius statis maksimum (M)

## 2.14  Factor pf safety
Berbagai macam teori mengenai struktur telah banyak dikembangkan dan telah banyak diterapkan sehingga  dapat  menentukan  secara  akurat  kekuatan  struktur,  dalam  menerima  suatu  jenis pembenan.  Ditinjau  dari  factor  keamanan  pada  material  yang  digunakan  struktur velg  casting wheel sepeda motor haruslah lebih besar dari pada 1.0 jika harus dihindari kegagalan. Bergantung pada  keadaan,  maka  factor  keamanan  yang  harganya  sedikit  diatas  1.0  hingga  14  yang
dipergunakan.  Factor  keamanan  yang  digunakan  pada velg  casting  wheel dihitung  berdasarkan perbandingan tegangan luluh pada material yang digunakan dengan analisis tegangan von mises maksimum
Sf = 𝑥 = σ von mises σ yield strength

## 3 Metode
Menjelaskan  tahapan-tahapan  yang  dilakukan  selama  melakukan  penelitian,  diantaranya sebagai berikut:
1)  pertama  yang  di  persiapkan  ialah  topik  penelitian  yang  akan  dilakukan,  dengan  mencari data permasalahan yang akan di teliti.
2)  Studi lapangan melakukan pengamatan terhadap permasalahan yang terjadi.
3)  Studi literatur  mencari  referensi  mulai  dari  buku,  jurnal,  dan  internet  untuk landasan  teori mengenai permasalahan.
4)  Desain velg, desain velg ini menggunakan software solidwork 2018.
5)  Perhitungan  titik  berat  &  nilai  masukan  untuk  analisis  Metode  Elemen  Hingga  untuk mengetahui ketahanan velg casting wheel.
6)  Metode  elemen  hingga,  ialah  pengkajian  dari  tiap  langkah –langkah  sampai  kehasil pengujian yang telah dilakukan.
7)  Laporan, setelah semuanya selesai tinggal disusun untuk menjadi sebuah laporan
8)  Selesai,penelitian dilakukan.
Gambar 3. 1 Diagram alir penelitian

## 4 Hasil dan Pembahasan
Dalam  sebuah  analisa  hal  pertama  yang  dilakukan  adalah  membuat  desain velg berupa gambar. Desain  didapat  berdasarkan  hasil  observasi  pengukuran velg yang  ada  dilapangan  kemudian dimodel  atau  digambar  sedemikian  rupa  sehingga  mendapat  hasil  desain  yang  baik  dan  sesuai
dengan  dimensi.  Desain  gambar  3D  dan  analisis  desain  gambar  ini  menggunakan software solidwork 2018. Pada gambar 4.1 menujukan desain velg casting wheel .
Gambar 4. 1 Desain velg  casting wheel
4.1 Property material alumunium alloy 6061 Tabel 4. 1 Property material alumunium alloy 6061 Property Value Units Elastic modulus 6.9e + 10 N/m^2 Poisson  ratio 0.33 N/A Shear modulus 2.6e + 10 N/m^2 Mass density 2700 Kg/m^3 Tensile strength 124084000 N/m^2 Compressive strength N/m^2 Yield strength 55148500 N/m^2 Thermal expansion coefficient 2.4e – 05 /K Thermal conductivity 170 W/(m.K) Specific heat 1300 J/(Kg.K)

## Material damping ratio

## 4.2 Analisis Simulasi Beban Statis Velg casting wheel
Dengan menggunakan simulasi di solidwork, dapat diperoleh data beban statis velg casting wheel dengan tiga variasi beban.
Tabel 4. 2 Boundary contition velg casting wheel Item Velg Casting Wheel 1.898 N 2.095.1 N 2.390 N Name 6061 alloy 6061 alloy 6061 alloy Model type Linier elastic isotropic Linier elastic isotropic Linier elastic isotropic Default failure criterion Max von mises stress Max von mises stress Max von mises stress Yield strength 5.51485e+07 N/m^2 5.51485e+07 N/m^2 5.51485e+07 N/m^2 Tensile strength 1.24084e+08 N/m^2 1.24084e+08 N/m^2 1.24084e+08 N/m^2 Elastic modulus 6.9e+10 N/m^2 6.9e+10 N/m^2 6.9e+10 N/m^2
Poisson’s ratio 0.33 0.33 0.33 Mass density 2700 kg/m^3 2700 kg/m^3 2700 kg/m^3 Shear modulus 2.6e+10 N/m^2 2.6e+10 N/m^2 2.6e+10 N/m^2 Thermal  expansion coefficient 2.4e-05/Kelvin 2.4e-05/Kelvin 2.4e-05/Kelvin
Hasil simulasi dengan menggunakan software solidwork pada velg casting wheel sepeda motor di dapat nilai tegangan pada tabel dibawah ini dengan berbagai variasi beban
Tabel 4. 3 Nilai tegangan pada velg casting wheel No Beban Min Max yield strength safety factor 1 1898 N 2.172e+04 N/m 2 1.312e+07 N/m 2 55.148.500 N/m 2 14.1 2 2095.1 N e+03 N/m 2 e+06 N/m 2 12.8 3 2390 N e+03 N/m 2 e+06 N/m 2 11.4
Gambar 4. 2 Hasil simulasi displacement velg dengan beban 1898 N
Gambar 4. 3 Hasil simulasi displacement velg dengan beban 2095.1 N
4.3 Analisis  simulasi  beban  dinamis  menggunakan  nilai  beban  terbesar  dan  kecepatan tertinggi terhadap jalan berlubang
Dalam  simulasi  ini  nilai  yang  digunakan  untuk  pembebanan  yaitu  nilai  terbesar  10141.08  N,  dan kecepatan tertinggi 80 km/jam.
Tabel 4. 4 Beban, ketinggian lubang, dan kecepatan tertinggi
beban h 1 h 2 h 3 V 3 10141.08 N 20 mm 40 mm 60 mm 22.2 m/s
Tabel  dibawah  ini  menunjukan  nilai  tegangan  yang  terjadi  pada velg dengan  variasi  ketinggian lubang.
Tabel 4. 5 Hasil simulasi tegangan dengan variasi ketinggian jalan berlubang.
No ketinggian lubang Beban Min Max 1 20 mm 10141.08 3.723e+04 N/m2 3.176e+08 N/m2 2 40 mm 3.645e+04 N/m2 3.530e+08 N/m2 3 60 mm 8.725e+04 N/m2 4.513e+08 N/m2
Gambar 4. 4 Hasil simulasi tegangan dengan ketinggian lubang 20 mm
Gambar 4. 5 simulasi von mises stress dengan ketinggian lubang 40 mm
Gambar 4. 6 simulasi von mises stress dengan ketinggian lubang 60 mm
Tabel 4. 6 Hasil simulasi displacement pada velg No ketinggian lubang Beban Min Max 1 20 mm 10141.08 0.000e+00 mm 8.193e-01 mm 2 40 mm 0.000e+00 mm 6.427e-01 mm 3 60 mm 0.000e+00 mm 6.037e-01 mm
Gambar 4. 7 simulasi displacement dengan ketinggian 20 mm
Gambar 4. 8 Hasil simulasi displacement ketinggian lubang 40 mm

## Gambar 4. 9 Hasil displacement dengan ketinggian lubang 60 mm

## 5 Kesimpulan
Berdasarkan  dari  uraian  hasil  analisis  kekuatan  velg  casting  wheel  sepeda  motor  berdasarkan beban  penumpang  dan  kondisi  jalan  berlubang  dapat  ditarik  berdasarkan  3  model  pembebanan diperoleh  nilai  terbesar  pada  model  C  dengan  gaya  2390  N  diperoleh  tegangan  von  mises 1.652e+07  N/m2  dan  displacement  8.707e-02  mm.  pada  kondisi  tersebut  nilai  safety  factor terhadap  tegangan  yield  strength  adalah  11.47.  Simulasi  hasil  pengujian  beban  puntir  pada software  solidwork  didapat  nilai  tegangan  von  mises  minimum  1.750e+04  N/m2  dan  nilai maksimum 1.643e+07 N/m2 dan nilai displacement  minimum 0.000e+00 mm dan nilai maksimum 2.171e-01  mm.  Nilai  safety  fator  ini  yaitu  pada  tegangan  von  mises  yaitu  34.4.  Hasil  analisis terhadap  beban  maksimum,  kondisi  jalan  berlubang  dan  kecepatan  maksimum  didapat  nilai lebih besar dari ultimate strength 12.408 N/m2. Sehingga velg mengalami retak/ gagal.

## Referensi
https://bmspeed7.com/data-aisi-penjualan-motor-selama-2018/ http://suprax100.blogspot.com/2009/05/ban-sepeda-motor_08.html Andrian kustiwanto. 2018. Analisa perbandingan ketahan material AA2024 dan AA6061 dengan uji impak dan struktur mikro pada aplikasi velg mobil.
Eko  Arif  Syaefudin,  dan  Imam  Basori.  2013.  Perancangan  desain  velg  sepeda  motor  hybrid  dan pengujian  distribusi  beban  dengan  software  autodesk inventor.  Jakarta:  Universitas  Negeri Jakarta.
Sasi Kirono, dan Adi Purnomo. Analisa karakteristik material spoke wheel dengan cast wheel pada pelek sepeda motor. Jakarta: Universitas Muhammadiyah Jakarta.
Sumiyanto, dan Abdunnaser Analisis kekuatan velg alumunium model D30D pada perusahaan “A”. Jakarta: Institut Sains dan Teknologi Nasional.
Fahd Riyal Pris, Budhi M Suyitno dan Amin Suhadi. Analisa kekuatan velg alumunium alloy 17 inc dari  berbagai  desain  menggunakan  metode  finite  element  analysis  (FEA).  Jakarta: Universitas Pancasila
Andi  Husni  Irawan,  R.Bagus  Suryasa  Majanasastra  dan  R.Hengki  Rahmanto.  2016.  Analisis kekuatan  velg  cast  wheel  sepeda  motor  dengan  perangkat  lunak  berbasis  metode  elemen hingg a. Bekasi: Universitas Islam “45” Bekasi.
Badan standarisasi nasional SNI 2008 Pelek kendaraan bermotor kategori L https://anakampun.blogspot.com/2010/11/jenis-jenis-sistem-suspensi- pada-sepeda.html E.P. Popov. 1983 Mekanika Teknik (mechanics of material) Gere Timoshenko. 2000 Mekanika Bahan