Analisis Kekuatan Footstep Sepeda Motor pada Material AISI 4140 dan Aluminium 6061-T6 Menggunakan Metode Elemen Hingga

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan performa struktural footstep sepeda motor menggunakan material AISI 4140 dan Aluminium 6061-T6 dengan metode elemen hingga (Finite Element Method/FEM). Penelitian sebelumnya umumnya berfokus pada komponen otomotif secara umum, sementara analisis komparatif spesifik pada struktur footstep sepeda motor masih terbatas. Oleh karena itu, penelitian ini menyajikan perbandingan numerik langsung kedua material pada geometri dan kondisi pembebanan yang sama. Simulasi dilakukan menggunakan ANSYS Workbench dengan pembebanan statis sebesar 646,8 N pada permukaan footstep. Parameter yang dianalisis meliputi tegangan von Mises, deformasi total, dan faktor keamanan. Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi tegangan maksimum terjadi pada area sambungan antara dudukan dan pijakan. Nilai tegangan maksimum pada AISI 4140 sebesar 351,94 MPa dan Aluminium 6061-T6 sebesar 346,77 MPa, yang menunjukkan perilaku tegangan yang relatif serupa. Namun, Aluminium 6061-T6 mengalami deformasi lebih besar (0,610 mm) dibandingkan AISI 4140 (0,223 mm). Selain itu, AISI 4140 memiliki faktor keamanan minimum sebesar 2,813 yang menunjukkan kondisi aman, sedangkan Aluminium 6061-T6 memiliki faktor keamanan sebesar 0,796 yang menunjukkan kondisi kritis. Hasil ini menunjukkan bahwa substitusi material secara langsung tanpa optimasi struktur berpotensi menyebabkan kegagalan pada material ringan. Oleh karena itu, AISI 4140 memiliki keandalan struktural yang lebih baik, sementara Aluminium 6061-T6 memerlukan optimasi desain untuk memenuhi persyaratan keamanan.