Renreng I., dkk. / Prosiding SNTTM XVII, Oktober 2018, hal. 060-064
PMT – 10 | 60
Crash Analysis Of Double Foam Filled Circular Tube Under Axial Impact
Using Finite Element Method
Ilyas Renreng
1
, Fauzan Djamaluddin
2
*, Thomas Tjandinegara
3
1,2,3
Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin – Gowa
*Corresponding author: fauzanman_77@yahoo.com
Abstract. Fuel consumption and safety are currently key aspects in automobile design. The foam-filled thin-
walled aluminium tube represents a potentially effective material for use in the automotive industry, due to
its energy absorption capability and light weight. The double structures are impacted by a rigid wall
simulating quasi-static and dynamic loadings. Different configurations of structures, such as empty and foam
filled double tube are identified for their crashworthiness performance indicators. The thin-walled tubes were
made from aluminium alloy A6063 T6 and aluminium foam. The crashworthiness parameters under
consideration are the peak crushing force, energy absorption and specific energy absorption. The comparison
is carried out by finite element analysis of the impact crashworthiness characteristics in tubes under static
and dynamic loads.
Abstrak. Konsumsi bahan bakar dan keselamatan saat ini merupakan aspek kunci dalam desain mobil.
Tabung aluminium berdinding tipis berisi foam merupakan bahan yang berpotensi efektif untuk digunakan
dalam industri otomotif, karena kemampuan penyerapan energinya dan bobotnya yang ringan. Struktur
ganda dipengaruhi oleh dinding kaku yang disimulasikan pembebanan kuasi-statis dan dinamis. Konfigurasi
struktur yang berbeda, seperti tabung kosong kosong dan diisi foam diidentifikasi untuk indikator kinerja
crashworthiness. Tabung berdinding tipis terbuat dari paduan aluminium A6063 T6 dan foam aluminium.
Parameter crashworthiness yang dipertimbangkan adalah kekuatan penghancur puncak, penyerapan energi
dan penyerapan energi spesifik. Perbandingan dilakukan oleh analisis elemen hingga dari karakteristik
tabrakan dampak dalam tabung di bawah beban statis dan dinamis.
Keywords: Crashworthiness, Circular tube, Foam, Aksial impact,
© 2018. BKSTM-Indonesia. All rights reserved
Pendahuluan
Dari sudut pandang keselamatan penumpang
pada kereta cepat maka komponen penyerap tenaga
akibat tabrakan sangat penting [1,2] dan dalam
beberapa dekade ini penyerapan energi berupa
lipatan pada tabung berbahan logam dianggap
sebagai mekanisme yang sangat baik [3].
Crashworthiness sebagai parameter untuk
mengukur kemampuan suatu struktur seperti tubular
yang berfungsi mencegah atau mengurangi cedera
penumpang kendaraan akibat tabrakan [4]. Struktur
ini telah diaplikasikan secara luas dalam desain
transportasi disebabkan sifat yaitu kekuatan tinggi,
biaya rendah, kekakuan yang baik, dan daya serap
energi yang tinggi [5]. Dari pernyataan diatas maka
perlu dipelajari karakteristik kemampuan menyerap
tenaga dari tabung bulat dengan tes impak secara
aksial. Sebagai tambahan, target aplikasi masa
depan digunakan pada otomotif sebagai komponen
keselamatan dari tabrakan [5] seperti yang terlihat
pada gambar 1. Impak secara dinamis pada struktur
berupa tabung berdinding tipis telah dipelajari
selama dekade-dekade sebelumnya [6-9]. Untuk
material yang digunakan berupa material ringan
yaitu aluminum karena memiliki kelebihan
mengurangi berat kendaraan dibandingkan material
konvensional yaitu baja [6].
Tekuk progresif, inversi, dan pemisahan tabung b
dariulat, sebelumnya telah dibahas [3]. Ini
menunjukkan mode deformasi tabung di bawah
kompresi aksial. Penyerapan energi dari struktur
tabung yang berbeda, seperti geometri bulat dan
persegi, dipelajari oleh Alghamdi et al. [4]. Bahan-
bahan seluler, terutama foam menghasilkan
peningkatan volume dan berat yang terbatas,
memperbaiki kemampuan menyerap tenaga tabung-
tabung berdinding tipis [6-11]. Seitzberger et al. [12,
13] dan Nurick dkk. [14] mempelajari kemampuan
penyerapan energi tabung bulat ganda yang kosong
dan diisi foam menggunakan. Di bawah kondisi
aksial dan lentur menggunakan pengujian
eksperimental dan numerik, tabung ganda diselidiki
oleh Guo et al. [15–18].