Optimasi Struktur Bionic-spider Web Pada Thin-walled Menggunakan Metode Taguchi Untuk Meningkatkan Crashworthiness

Abstract

Abstrak Inovasi dalam perkembangan teknologi, terutama pada kendaraan dimana kerangkanya membutuhkan struktur yang ringan dan penyerapan energi lebih besar. Desain tabung struktur bionic berupa jaring labalaba dengan konsep biomimikri yang didapat dengan mempelajari teori atau konsep yang berada di alam, menyelidiki kehidupan, kondisi, dan adaptasi. Jaring laba-laba akan dipilih sebagai konsep alami untuk di analisis pada struktur tabung. Fungsi yang paling baik adalah bagaimana laba-laba bisa membuat jaringnya tersebut dengan pola hexagonal yang akan membantu mereka bertahan hidup. Pengujian dan pemodelan dilaksanakan dengan dasar perbandingan kolom single-sel dengan multisel. Tujuanya untuk mengetahui hasil simulasi pada specific energy absorber tabung, Metode Elemen Berhingga atau Finite Element Method merupakan sebuah metode yang dapat memecahkan masalah engineering seperti dalam ruang lingkup Specific Energy Absorber, dengan terdapat tiga jenis bionic struktur berdinding tipis menggunakan elemen hingga melalui software Simulia Abaqus. Dari hasil numerik, dapat ditemukan bahwa jumlah sel dan ketebalan berpengaruh terhadap nilai dari Specific Energy Absorber. Simulasi yang dilakukan pada objek adalah eksplisit dinamik yang dilakukan untuk melihat penyerapan energi struktur bionik. Sehingga data yang dihasilkan dapat berfungsi untuk memvalidasi finite element model.

Kata kunci: penyerapan energi, biomimikri, metode taguchi, finite element method, ANOVA.

Abstract Innovations in technology development, especially in vehicles where a lightweight framework and greater energy are needed. The tube design of bionic structures that produce spiders with the concept of biomimicry is obtained by theories or concepts that exist in nature, discussing life, conditions, and adaptation. The spider's web will be chosen as a natural concept for analysis on tube structures. The best function of making a profit is to generate profits with a hexagonal pattern that will help them survive. Testing and modeling are based on a comparison of single-cell columns with multicellular. The aim is to study the simulation results on specific energy absorber tubes, Finite Element Method or Finite Element Method (FEM) is a method that can solve technical problems such as in the Specific Energy Absorber distribution, using three types of walled bionic structures using elements using Simulia Abaqus software. From numerical results, we can find the number of cells and thickness of the Specific Energy Absorbent value. In studies, finite element models use explicit dynamics. Simulations performed on objects are dynamic ones which are conducted to see the energy inspiration of bionic structures. The resulting data model can be used to validate the finite element model.

Keywords: energy absorption, biomimicry, taguchi method, finite element method, ANOVA.