Simulasi dan Analisis Electrodynamic Shaker untuk Pengujian Dinamis A-Arm pada Sapuangin Speed

Abstract

Electrodynamic shaker merupakan sistem yang dirancang untuk mengetahui karakteristik dinamis suatu elemen setelah dikenai beban. Electrodynamic shaker yang dirancang berdasarkan acuan shaker yang sudah ada dan memiliki sistem translasi sederhana. Rancangan shaker ini dapat menganalisa karakteristik dinamis dari sebuah a-arm terlebih dahulu untuk menghindari kegagalan pada a-arm seperti terjadinya bending atau patah akibat menahan beban kendaraan. A-arm merupakan salah satu komponen suspensi yang berperan penting saat mobil balap melaju. Hasil analisa karakteristik dinamis a-arm dibutuhkan untuk kesesuaian ketika penyetelan a-arm ke body kendaraan dan perlu dilakukan modal testing oleh electrodynamic shaker pada a-arm untuk melakukan analisa. Pemilihan shaker yang spesifik sangat krusial untuk mendapatkan data modal testing dengan akurasi tinggi serta menghasilkan rancangan a-arm yang handal. Pada rancangan ini, parameter dinamis dari shaker dicari dan disesuaikan dengan karakteristik dari a-arm. Pada penelitian ini, dilakukan simulasi dengan input sinusoidal menggunakan software MATLAB Simulink untuk mendapatkan parameter redaman dari shaker. Input arus yang digunakan adalah sebesar 12.5 A dengan frekuensi listrik 50 Hz. Untuk mengetahui respon sistem saat terkena perubahan input arus dilakukan variasi nilai yang berbeda yaitu sebesar 12.5 A, 10.5 A, dan 14.5 A. Selain itu, untuk mengetahui respon sistem yang menggunakan material komponen uji yang berbeda, dilakukan juga variasi material objek uji dengan material steel dan carbon fiber. Dari penelitian didapatkan analisa variasi arus yang menunjukkan bahwa peningkatan besar arus berbanding lurus dengan besarnya nilai respon perpindahan, kecepatan, dan percepatan electrodynamic shaker dan a-arm. Sedangkan untuk perbedaan material respon dinamis perpindahan pada material carbon fiber lebih kecil karena kekakuannnya yang lebih tinggi. Diperoleh juga respon dinamis sistem yang sesuai dengan karakteristik a-arm dan didapatkan parameter redaman shaker yang ideal sebesar 5000 Ns/m. ======================================================================================================================== Electrodynamic shaker is a system that designed in order to acquaint the dynamic response of an element after being excited by a load. The shaker is designed based on common shakers and has a simple translation system. This shaker can analyse the dynamic characteristics of a-arm to avoid failures such as bending and fracture because of vehicle load repression. A-arm is one of the most important component of suspension when a formula car runs. The result of the dynamic characteristic analysis is used for the component setting and a modal testing on a-arm by an electrodynamic shaker is needed to get the analysis result. A specific selection of shaker is crucial in order to obtain a high accuracy of modal testing data and produce a high quality a-arm. In this system, the dynamic parameter is expected and has been adjusted to a-arm characteristics. In this research, the simulation uses sinusoidal input from MATLAB Simulink software to obtain damping parameter. The system is using 12.5 A for the current input and 50 Hz for the electricity frequency. To acquire the system responses of current input variance, this simulation has 12.5 A, 10.5 A, and 14.5 A for the current variations. Moreover, a variation of a-arm material with steel and carbon fiber is also conducted to acquire the system responses of object material variance. From the research, the analysis of current variance is obtained and it shows that as current increases, the value of dynamic responses of shaker and a-arm are increase as well. Meanwhile, the object material variance shows that as stiffness increases, the object displacement response decreases as shown by the high stiffness coefficient of carbon fiber characteristics. System dynamic responses that suited to a-arm characteristics is gained and the appropriate damping parameter is 5000 Ns/m.