## ANALISIS STRUKTUR STATIS PROVISION CRANE DENGAN SOFTWARE ANSYS 16.2
Febriolita Widyaningrum 1 , Gaguk Jatisukamto 2 , Nasrul Ilminnafik 3
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember, Jl. Kalimantan 37, Jember, 68121
23 Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember, Jl. Kalimantan 37, Jember, 68121
Email: febriolita97@gmail.com

## ABSTRAK
Provision crane merupakan salah satu jenis crane yang digunakan untuk proses bongkar  muat di kapal laut. Material provision crane yang digunakan di dalam penelitian ini adalah structural steel dengan  penampang  pipa  berongga.  Penelitian  ini  bertujuan  melakukan  analisis  kekuatan  dan kesetimbangan  struktur provision  crane .  Metodologi  penelitian  yang  digunakan  yaitu  analisis elemen beda hingga ( Finite Element Analysis ) dengan software Ansys 16.2. Hasil analisis struktur menunjukkan bahwa defleksi maksimum terjadi pada ujung boom arm , yaitu δ maks = 0,93843 mm; tegangan luluh maksimum σ y maks = 36,233 MPa; regangan luluh maksimum ε y maks = 0,027632%.
Kata Kunci: provision crane , analisis elemen beda hingga, Ansys 16.2, δ maks , σ y maks

## PENDAHULUAN
Crane merupakan  salah  satu  pesawat angkat  yang  digunakan  untuk  mengangkat  dan memindahkan  muatan  secara  horizontal  dan vertikal  dengan  jarak  tertentu[1]. Crane dibagi menjadi tiga jenis, yaitu CBW crane , CBB crane , dan specia l crane [2]. Provision crane merupakan salah satu jenis crane manual yang dipasang pada kapal  laut  dengan  pengangkatan  beban  dilakukan penuh oleh tenaga operator yang ditunjukkan pada Gambar  1(a). Crane ini  memiliki  bagian  penting diantaranya  pilar  pondasi  ( boom ),  lengan  crane ( boom  arm ),  pencekam  ( hinge ),  penggerak horizontal  ( bush ),  pengait  plat  mata  ( eye  plate ), dan pelekat ( doubling ).
Proses  desain  crane  sesuai  dengan standart Japan Industrial Standards (JIS) G3454. Parameter  utama  yang  digunakan  dalam simulasi static  structural meliputi  ukuran meshing yang dipilih,  pemilihan fixed  support serta  besarnya beban  yang  diterima crane . Simulasi dilakukan pada software  Ansys dengan  metode Finite Element Analysis (FEA)[3-4]. Analisis static  structural menggunakan Ansys  Workbench 16.2[5]. Ansys merupakan program  pemberi  solusi  numerik  ( Finite  Element Method ) berdasarkan simulasi
visualnya.
Pembagian  elemen  (diskrit)  merupakan  tahapan
pembagian struktur menjadi bagian-bagian kecil[6-8].
Toolbox analysis sistems merupakan jenis pilihan  sistem simulasi . Engineering  data, Geometry,  Model,  Setup,  Solution dan Results merupakan  tipe  template  pada Ansys  Workbench 16.2[9].

## METODOLOGI PENELITIAN
1) Pemodelan Provision Crane
Pemodelan provision  crane dilakukan  dengan menggunakan software  Solidwork .  Langkah- langkah pemodelan sebagai berikut:
a. Pemilihan plane yang  tepat  dalam  pemodelan tiap part provision crane . b. Assembly part .
c. Penyimpanan  gambar  model provision crane dengan format standar software Ansys.
Model  dimensi provision  crane ditunjukkan  oleh Gambar  1(b)  dengan  penampang boom  arm ditampilkan pada Gambar 2.
2) Penyimpanan Model Provision Crane
Penyimpanan pemodelan provision crane dengan format standar software Ansys yaitu IGES ( .igs ).
(a) (b)
(a) Provision crane ; (b) Dimensi provision crane
Gambar 1. Provision crane
Gambar 2. Penampang boom arm
3) Simulasi Struktur Statis
Simulasi dilakukan  pada software  Ansys 16.2 dengan  metode  penyelesaian Finite  Element Analysis (FEA) dengan langkah sebagai berikut:
a. Import  file model provision  crane dengan format IGES (.igs).
b. Pemilihan jenis analysis static structural pada toolbox.
c. Penyeretan geometry model  pada  geometri static structural.
d. Pemilihan jenis material crane yaitu menggunakan Structural Steel
pada Engineering Data.
e. Pemilihan jenis meshing crane dengan ukuran fine.
f. Penentuan  letak  tumpuan  ( support )  pada struktur.
g. Penentuan  letak  beban  serta  besarnya  beban yang diterima oleh struktur berdasarkan safety factor pada lubang eye plate.
h. Pemilihan jenis solution yang ingin dihasilkan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil solution dari simulasi dapat  terlihat  setelah proses solving software  Ansys 16.2  selesai  yang ditunjukkan pada Gambar 3.
a. Lendutan ( deformation total , δ maks )
Defleksi  maksimum  struktur provision  crane terjadi  pada  ujung boom  arm dengan  nilai sebesar δ maks = 0,93843 mm yang ditunjukkan pada Gambar 3(a).
b. Tegangan  luluh  ( equivalent  Von-Mises  stress , σ y maks ) Tegangan  luluh  maksimal  struktur provision crane terjadi  pada  pengelasan  penyangga dengan nilai sebesar σ y maks = 36,233 MPa yang ditunjukkan pada Gambar 3(b).
c. Tegangan normal ( normal stress , σ maks ) Tegangan normal maksimum struktur provision  crane tejadi  pada  pengelasan penyangga dengan nilai sebesar σ maks = 16,058 MPa yang ditunjukkan pada Gambar 3(c).
d. Regangan luluh ( equivalent Von-Mises strain , ε y maks ) Regangan  luluh  maksimal  struktur provision crane terjadi  pada  pengelasan  penyangga dengan  nilai  sebesar  ε y  maks =  0,00027632 mm/mm yang ditunjukkan pada Gambar 3(d).
e. Regangan normal ( normal strain , ε maks ) Regangan normal maksimal struktur provision crane terjadi  pada  pengelasan  penyangga dengan nilai sebesar ε maks = 7,98 x 10 -5 mm/mm yang ditunjukkan pada Gambar 3(e).
A A’ Boom arm pipe Ø 114,3 mm Boom pipe Ø 165,2 mm Doubling plate Eye plate Bush A-A’
(a) (b)
(c)
(d)
(e) (a) Deformation total ; (b) Equivalent (von-mises) stress ; (c) Normal stress ; (d) Equivalent (von-mises) strain ; (e) Normal strain Gambar 3. Hasil simulasi provision crane.

## KESIMPULAN
Kesimpulan  analisis static  structural  provision crane dengan metode FEA adalah sebagai berikut : a. δ maks = 0,93843 mm.
b. σ y maks = 36,233 MPa.
c. σ maks = 16,058 MPa.
d. ε y maks = 0,027632%. e. ε maks = 7,98 x 10 -3 %.

## SARAN
Saran  yang  dapat  disampaikan  pada  peneliti berikutnya adalah sebagai berikut:
1. Perlu kajian lebih lanjut tentang penggunakan material pada setiap batang berdasarkan besar kecilnya gaya yang bekerja pada setiap batang tersebut.
2. Perlu  kajian  kekuatan  struktur  pada  setiap sambungan.
3. Perlu  kajian  mendalam  tentang  kegagalan material  dan  struktur  untuk  mengetahui  umur pakai ( life time ) agar terhindar dari kecelakaan kerja.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Zainuri,  A.M. 2009. Mesin Pemindah Bahan (Material Handling Equipment) . Edisi Kedua. Malang:  C.V  ANDI  OFFSET.Swihart  MT. Vapour-phase synthesis of nanoparticles. Curr Opin Colloid Interface Sci 2003 ;8:127-133.
[2] Liebherr.  2015. Ship  Cranes .  Amerika: Liebherr.
[3] I, Gerdemeli., S, Kurt, dan B, Tasdemir. 2012. Design  And  Analysis  With  Finite  Element Method  Of  Jib  Crane. Turkey:  Faculty  of Mechanical  Engineering  Istanbul  Technical University.
[4] Karpe,  A.,  Karpe,  S,  dan  Chawrai,  A.  2014. Validation  of  use  fem  (ansys)  for  structural analysis  of  tower  crane  jib  and  static  and dynamic  analysis  of  tower  crane  jib  using ansys. International  Journal  of  Innovative Research in Advanced Engineering (IJIRAE).
1(4): 69-75.
[5] Ansys. 2011. Ansys Structural FEA. America: Ansys,Inc.
[6] Ramadhan,  A.H.,  Widyanto,  S.A,  dan Widodo,  A.  2014.  Simulasi  defleksi  beban statis dan analisis perilaku damping konstruksi  kayu  untuk  pengembangan  bed mesin  perkakas .  Jurnal  Teknik  Mesin. 2(3): 305-314.
[7] Ramadhany,  P.  2017.  Komputasi  dinamika fluida  pada  T-micro  mixer. Jurnal  Rekayasa Proses. 11(2):43-53.
[8] Dapas,  S.O.,  2011.  Aplikasi  metode  elemen hingga  pada  analisis  struktur  rangka  batang. Jurnal Ilmiah Media Engineering. 1(2): 156- 160.
[9] Ansys. 2009. Ansys Workbench User’s Guide . Amerika:Ansys,Inc.