Design and Structural Evaluation of an Electric Motorcycle Frame Using FEA
DOI:
https://doi.org/10.70609/metrotech.v4i3.7249Kata Kunci:
Motor listrik, Rangka sepeda motor, Analisis elemen hingga, Tegangan von mises, Deformasi total, Faktor keamanan, Aluminum 6061-T6, Steel Chromoly SAE 4130Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kekuatan dan kestabilan struktur rangka motor listrik tipe scooter adventure melalui pendekatan simulasi berbasis Metode Elemen Hingga (FEA). Simulasi dilakukan pada dua jenis material, yaitu Aluminum Alloy 6061-T6 dan Steel Chromoly SAE 4130, dengan mempertimbangkan distribusi massa aktual dari komponen kendaraan serta pembebanan realistis berdasarkan posisi pengendara, penumpang, dan baterai. Parameter yang dianalisis meliputi tegangan Von Mises, deformasi total, dan faktor keamanan sebagai indikator ketahanan struktur. Hasil simulasi menunjukkan bahwa kedua material mampu menahan beban yang diberikan, namun Steel Chromoly SAE 4130 menunjukkan performa struktural yang lebih baik, dengan deformasi yang lebih kecil dan faktor keamanan yang lebih tinggi. Berdasarkan temuan ini, Steel Chromoly direkomendasikan sebagai material utama untuk rangka motor listrik karena menawarkan kombinasi optimal antara kekuatan, kekakuan, dan keselamatan.
Referensi
[1] R. Febritasari, “Analisis Desain Rangka Scooter Listrik Tipe Monocoque Terhadap Kekuatan Material Dengan Metode Elemen Hingga,” J. Mesin Mater. Manufaktur Dan Energi (Jmmme, 2023.
[2] P. O. Marbun, D. Satrijo, and O. Kurdi, “Analisis Rangka Sepeda Motor Listrik Dengan Material Komposit Karbon Menggunakan Metode Elemen Hingga,” J. Tek. Mesin, vol. 11, no. 3, pp. 81–82, 2023.
[3] G. Frista, H. A. Notonegoro, and G. Fachrudin, “Peningkatan Sifat Mekanik AISI 4130 Low Alloy Steel Melalui Perlakuan Panas,” Flywheel J. Tek. Mesin Untirta, vol. III, no. 2, pp. 15–19, 2017, [Online]. Available: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jwl
[4] M. Dewi, “Studi mikrostruktur dan sifat mekanik Aluminium 6061 melalui proses canai dingin dan aging,” J. Furn., vol. 2, no. 1, 2016.
[5] I. T. Maulana, A. Zohari, A. S. Wardoyo, and P. A. Heryanto, “Analisa Desain Rangka Alat Compact Heat Induction Press Menggunakan Metode Finite Element Analysis,” J. Engine Energi, Manufaktur, dan Mater., vol. 5, no. 2, p. 83, 2021, doi: 10.30588/jeemm.v5i2.894.
[6] T. S. & Alloys, “SAE 4130 Round Bars / AISI 4130 Round Bars,” Textron Stell & Alloys. Accessed: May 21, 2025. [Online]. Available: https://www.textronsteelalloys.com/sae-aisi-4130-round-bars-1-7218-25crmo4/
[7] Https://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=23ef84d2348640268d3d62fb156dd2dc, “403 Stainless Steel, annealed, sheet,” https://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=23ef84d2348640268d3d62fb156dd2dc. [Online]. Available: https://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=23ef84d2348640268d3d62fb156dd2dc
[8] Abdul Aziz Salimi, “Simulasi Finite Element Analysis (Fea) DanFabrikasi Implan Untuk Perbandingan KinerjaImplan Kovensional Dan Custom CruciateRetaining (Cr) Untuk Penderita OsteoarthritisBerdasarkan Rekonstruksi Data Mri/Ct ScanTulang Lutut,” Simulasi Finite Elem. Anal. Dan Fabrikasi Implan Untuk Perbandingan Kinerja Implan Kovensional Dan Cust. Cruciate Retaining Untuk Penderita Osteoarthr. Berdasarkan Rekonstruksi Data Mri/Ct Scan Tulang Lutut, pp. 1–115, 2023.
[9] R. Fadillah and A. Fauzan Zakki, “Analisa Fatigue Pada Kapal Tanker 6500 DWT Berdasarkan Common Structural Rules (CSR) berbasis Finite Element Analysis (FEA),” J. Tek. Perkapalan, vol. 8, no. 4, p. 588, 2020, [Online]. Available: https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/naval
[10] D. M. M. P. Robert Cook, “Metodo de elementos Finitos,” 1989.
[11] O. . Zienkiewicz, R. . Taylor, and J. . Zhu, “Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics,” no. 1, pp. 6–8, 2005.
[12] C. E. Lange and J. C. Lord, “Protistan Entomopathogens,” 2012. doi: 10.1016/B978-0-12-384984-7.00010-5.
[13] A. Sood and P. Singh, “Analysis of Space Frame of Formula Sae At High Speed With Ergonomic and Vibrational,” Int. J. Mech. Eng. Technol., vol. 6, no. 11, pp. 202–212, 2015, [Online]. Availasble: http://www.iaeme.com/MasterAdmin/UploadFolder/IJMET_06_11_023/IJMET_06_11_023.pdf
[14] Gabrian International LTD, “6061 Aluminum Alloy: Properties General,” vol. 1, no. 603, p. 6061, 2020, [Online]. Available: https://www.gabrian.com/6061-aluminum-properties/
[15] Azom, “AISI 4130 Alloy Steel,” Azo Mater., no. 281, pp. 1–4, 2012, [Online]. Available: http://www.astmsteel.com/product/4130-steel-aisi-25crmo4-7218-scm430/
[16] P. Hart, “Chassis Fatigue andFactors of Safety,” Aust. Road Transp. Suppliers Assoc., p. 1, 2018.
[17] L. Siddhartha, P. Kumar, R. Bukkacherla, G. Singh, and S. D. Naidu, “Factor of Safety Analysis on the Automotive Chassis using Finite Element Method under Various Loading Conditions,” vol. 30, no. 1, pp. 5819–5824, 2024, doi: 10.53555/kuey.v30i1.9262.
Unduhan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2025 Muhammad Dhamar Mustaqim, Deri Teguh Santoso, Ujiburrahman
Artikel ini berlisensi Creative Commons Attribution 4.0 International License.
