SIMULASI PEMBEBANAN IMPAK PADA HELMET SEPEDA MATERIAL KOMPOSIT BUSA POLIMER DIPERKUAT SERAT TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT

Abstract

Helmet adalah alat yang digunakan sebagai pengaman bagian vital manusia yaitu kepala dari benturan yang berbahaya. Desain helmet sepeda berbeda dari helmet sepeda motor karena kecepatan sepeda hanya sekitar 15 km/jam. Pada umumnya beban impak yang dialami pada helmet sepeda terjadi pada sisi samping dan belakang. Untuk mengetahui distribusi tegangan dan regangan perlu dilakukan simulasi dan verifikasi simulasi pengujian impak jatuh bebas dilakukan dengan eksperimental uji impak jatuh bebas. Penelitian ini melakukan simulasi pembebanan impak pada helmet sepeda. Helmet dimodel dengan menggunakan Solidwork 2013 dan disimulasi menggunakan software ANSYS 14.0 Workbench yang berbasis Finite Element Method (FEM) untuk dibandingkan dengan helmet yang diuji secara eksperimental. Pada penelitian ini, berhasil ditemukan bahwa dari hasil simulasi uji impak jatuh bebas sisi samping helmet pada ketinggian 1 m dan kecepatan 4429 mm/s diperoleh tegangan maksimum 1,405 Mpa dan tegangan pada sisi samping adalah 0,938 MPa, untuk sisi belakang dengan tinggi dan waktu yang sama diperoleh tegangan maksimum 0,905 Mpa sementara tegangan pada sisi belakang helmet adalag 0,603 MPa. Regangan maksimum yang diperoleh pada simulasi uji impak jatuh bebas sisi samping helmet adalah 0,04, untuk sisi belakang helmet diperoleh regangan maksimum 0,043. Dari pengujian impak jatuh bebas diperoleh tegangan sisi samping 1,029 MPa, dan untuk sisi belakang diperoleh 0,683 MPa. Dengan membandingkan tegangan hasil simulasi dan hasil eksperimental uji impak jatuh bebas sisi samping selisih 0,091 MPa atau 9,73%, sedangkan untuk sisi belakang diperoleh selisih 0,08 MPa atau 13,26%.