Prediksi Tahanan Kapal Swath Dengan Perhitungan Numerik

meminimkan tahanan kapal merupakan salah satu aspek yang diperhatikan dalam mendesain bentuk badan kapal, untuk 1nendapatkan nilai ekonomis yang tinggi. Untuk kapal SWATH bentuk ini meliputi bentuk hull dan strut. Beberapa bentuk hull dan strut yang telah dirancang dibandingkan tahanannya dengan memprediksi tahanan totalnya menggunakan perhitungan numeris dengan bantuan komputer, sebelum nantinya diprediksi dengan eksperimen menggunakan model. Dengan memakai metoda Chapman, tahanan gelombang hull dan strut dapat dihitung dengan mempresentasikan bentuk hull sebagai line source distribution sepanjang centreline dan strut sebagai plane source distribution pada bidang tengah. Sedang tahanan gesek dapat dihitung berdasarkan formula ITTC 1959. Dari beberapa perhit"ungan diperoleh ha,._il bahwa tahanan yang kecil dimiliki oleh kapal SWATH yang mempunyai hull dengan ujung berbentuk elips yang runcing dan sarat yang dalam dan mempunyai strut dengan bentuk parabola yang langsing dan sarat yang rendah

Optimasi Berat Konstruksi Sekat Melintang Kapal dengan Variasi Penegar Sekat

Sekat merupakan salah satu konstruksi di kapal yang secara umum berfungsi sebagai pemisah antara kompartemen atau ruangan di kapal. Menurut aturan konstruksi standar IACS, ada beberapa sekat yang wajib dipasang pada kapal, seperti sekat tubrukan, sekat kamar mesin, dan sekat buritan (stern tube). Dalam mendesain konstruksi sekat yang optimal, haruslah dilakukan analisis lebih lanjut menggunakan direct calculation untuk mengetahui kekuatan struktur sekat tersebut, untuk selanjutnya dapat diputuskan apakah optimasi masih dapat dilakukan dengan mengecilkan ukuran penegar sekat atau merubah susunan struktur sekat tersebut. Apabila konstruksi sekat optimal, maka berat sekat menjadi minimum, sehingga akan menurunkan biaya produksi juga. Hal ini dapat menguntungkan terutama bagi industri galangan kapal. Oleh karena itu pada penelitian ini akan dilakukan optimasi berat konstruksi sekat melintang. Metode optimasi yang digunakan adalah “optimization by design trial and error”, yaitu dengan menentukan variasi dan batasan optimasi dari pertimbangan desainer sendiri. Dalam penentuan variasi dan batasan tersebut, akan berpedoman pada ilmu di bidang teknik perkapalan. Dan untuk direct calculation dalam proses optimasi, akan menggunakan metode elemen hingga (FEM) dibantu software. Dari hasil penelitian optimasi sekat melintang, didapatkan bahwa variasi struktur sekat melintang yang paling ringan adalah sekat dengan variasi jarak penegar 600 mm, 1 penumpu horizontal, dengan ukuran profil desain custom, yaitu seberat 9045,4 kg, dengan tegangan maksimum yang terjadi sebesar 174,6 MPa dan berat yang lebih ringan sebesar 1,47% (134,7 kg) dari konstruksi sekat melintang data asli. Adapun sekat tersebut menggunakan profil bulb yang dapat menurunkan berat konstruksi sekat hingga 3,26% lebih ringan jika dibandingkan profil unequal legs angles dan 5,96% jika dibandingkan profil equal legs angles dengan susunan struktur konstruksi sekat yang sam

Studi Pengaruh Ukuran Bracket Pondasi Mesin terhadap Tegangan dengan Menggunakan Finite Element Method

Bracket berfungsi sebagai kekuatan tambahan atau penopang dua elemen konstruksi untuk meminimalisir terjadinya crack atau deformasi. Salah satu penggunaan bracket terletak pada kontruksi pondasi mesin kapal. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa ukuran bracket yang optimal dalam sebuah konstruksi pondasi mesin. Pada penelitian ini, dilakukan perhitungan dengan variasi ukuran kaki-kaki bracket untuk melihat pengaruh ukuran bracket terhadap tegangan yang terjadi pada bracket. Ukuran kaki bracket yang digunakan adalah ukuran existing dari data kapal, ukuran dari hasil perhitungan menurut standar Biro Klasifikasi Indonesia, 468 mm, 398 mm, 328 mm, dan 257 mm. Penelitian ini menggunakan Finite Element Software untuk mempermudah proses perhitungan. Selain ukuran bracket, dilakukan juga perhitungan dengan mempertimbangkan sudut kemiringan dari pondasi mesin akibat gerak rolling kapal yaitu sebesar 00, 50, 100, 150, 200, dan 300. Untuk mengetahui bahwa tegangan pada setiap bracket diijinkan atau tidak, maka tegangan dibandingkan dengan tegangan ijin yang sudah ditentukan oleh Biro Klasifikasi Indonesia. Hasil dari penelitian ini adalah semua variasi ukuran bracket masih memenuhi tegangan ijin bahan pada setiap kemiringan yang diuji. Akan tetapi, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai umur dari konstruksi bracket untuk setiap variasi akibat perubahan tegangan normal yang terjadi karena gerak rolling kapal

Analisis Fatigue Life Konstruksi Kapal Tanker 17500 DWT Menggunakan Metode Simplified Fatigue Analysis

Kebutuhan minyak dunia diprediksi akan mengalami peningkatan pada tahun 2023 menjadi 100.4 juta barel. Peningkatan kebutuhan minyak dunia ini diikuti dengan peningkatan kegiatan eksplorasi dan eksploitasi minyak. Maka dibutuhkan fasilitas penunjang proses eksplorasi dan eksploitasi minyak, seperti kapal oil tanker. Diharapkan kapal oil tanker sebagai fasilitas penunjang mampu beroperasi dalam jangka waktu yang optimal. Selama kondisi operasional, kapal mengalami beban kerja berulang yang disebabkan oleh kondisi lingkungan pelayarannya yang dapat membahayakan struktur konstruksi kapal. Oleh karena itu, dibutuhkan perhitungan fatigue terhadap konstruksi kapal yang salah satunya dengan menggunakan metode simplified fatigue analysis. Analisis fatigue dilakukan pada sambungan pembujur sisi, pembujur alas dalam, dan pembujur alas terhadap sekat melintang akibat pengaruh dari tekanan dinamis gelombang dan tekanan sloshing muatan searah melintang kapal yang dihitung menggunakan rumus pada Common Structural Rules for Double Hull Oil Tanker (CSR). Analisis menggunakan variasi kondisi operasional muatan, yaitu 0.5hfilling, 0.7hfilling, dan 0.85hfilling di mana untuk tiap masing-masing besar pembebanan diaplikasikan pada model tiga ruang muat. Proses analisis dibantu menggunakan software elemen hingga untuk mendapatkan hasil analisis dari variasi pembebanan. Berdasarkan hasil analisis, tegangan terbesar untuk sambungan pembujur sisi terjadi ketika kondisi muatan 0.85hfilling, yaitu sebesar 56.3 MPa. Sambungan pembujur alas dalam pada kondisi 0.7hfilling, yaitu sebesar 53.4 MPa. Sambungan pembujur alas pada kondisi 0.85hfilling, yaitu sebesar 59.1 MPa. Dari hasil tegangan tersebut, didapatkan fatigue life untuk tiap sambungan adalah 26.6 tahun untuk sambungan pembujur sisi, 42.5 tahun untuk sambungan pembujur alas dalam, dan 30.4 tahun untuk sambungan pembujur alas

Studi Kepecahan Moda Kegagalan Material A36 dengan Variasi Panjang Retak Terpusat

Kecelakaan kapal sering terjadi diakibatkan kerusakan pada lambung. Lambung kapal merupakan susunan dari beberapa material baja yang dibentuk sedemikian rupa hingga menjadi suatu kesatuan utuh. Salah satu penyebab kerusakan lambung adalah timbulnya initial crack pada material penyusun lambung. Pada penelitian ini, pelat baja A36 yang sering digunakan pada lambung kapal dijadikan dalam skala ukuran spesimen pengujian. Tujuan penelitian ini yaitu menentukan fracture toughness dan tegangan kritis baja A36. Spesimen diberikan beban statis yang diperoleh dari hasil pengujian tarik. Beban tarik pada spesimen uji menghasilkan faktor intensitas tegangan digunakan untuk mengevaluasi fracture toughness dan tegangan kritis yang dapat diterima akibat initial crack. Pemodelan dilakukan sesuai spesimen uji tarik dengan 9 variasi initial crack menggunakan software Finite Element Analysis. Berdasarkan variasi tersebut didapatkan beberapa hasil yang dibandingkan untuk mengevaluasi faktor intensitas tegangan, fracture toughness dan tegangan kritis akbiat intial crack. Untuk mengevaluasi dilakukan pengujian tarik (eksperimen) serta dua pendekatan yaitu XFEM setiap K mode I dan J-Integral. Didapatkan hasil fracture toughness material A36 dari eksperimen sebesar 1413.7154 MPa√mm; metode XFEM setiap K mode I mengahasilkan fracture toughness A36 sebesar 1412.6214 MPa√mm dan J-Integral menghasilkan fracture toughness A36 sebesar 1414.7809 MPa√mm. Perbedaan nilai fracture toughness terhadap eksperimen diperoleh eror sebesar 0.077% (XFEM setiap K mode I) dan 0.075% (J-Integral)

Analisa Umur Kelelahan (Fatigue Life) Scantling Support Structure Module FSO Cinta Natomas

Konstruksi support module beserta scantlingnya yang tersambung ke geladak FSO haruslah kuat menahan beban-beban yang terjadi, yang pada dasarnya bersifat siklis selama masa operasinya. Oleh karena itu, perancang harus dapat menentukan kekuatan konstruksi tersebut untuk menahan beban siklis yang bisa menimbulkan kelelahan pada scantling support module. Dalam tulisan hasil penelitian ini kelelahan scantling support module telah dikaji dengan metode deterministik-spektral. Pada pengkajian dengan metode deterministik-spektral penyelesaian dilakukan dengan mengaplikasikan persamaan kelelahan terangkai. Analisa dimulai dengan penentuan beban dinamis lingkungan serta penentuan tegangan lokal pada semua tingkat beban siklis. Penelitian dilakukan pada scantling support structure accommodation module FSO Cinta Natomas. Beban siklis dari gelombang dan angin diakumulasi dari beban terendah sampai dengan tertinggi selama satu tahun. Hasil analisa dalam penelitian menunjukkan kontribusi beban terhadap umur kelelahan scantling support module FSO Cinta Natomas berturut-turut dari yang terbesar adalah disebabkan oleh beban angin yakni sebesar 89.05846272% dengan beban maksimum 79.088MPa, beban gelombang sebesar 1.04644E-5 % dengan beban maksimum 0.12MPa dan beban konstruksi sebesar 10.94152681% dengan beban maksimum 145.32 Mpa. Umur kelelahan dari scantling support module FSO Cinta Natomas adalah 141.783  tahun atau 3.635  kali umur operasinya

Analisis Umur Kelelahan Sambungan Bracket Topside Module FPSO Menggunakan Fracture Mechanics

Salah satu tantangan dalam mendesain struktur FPSO adalah struktur antara topside structure dan hull structure. Struktur tersebut harus mempunyai kekuatan yang cukup akibat beban siklis seperti topside inertia loads dan hull girder bending moment akibat beban gelombang pada kondisi lingkungan dan sea states. Beban siklis tersebut menyebabkan terjadinya kelelahan yang memicu terjadinya fatigue cracking sehingga dapat mempengaruhi production integrity. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui umur kelelahan topside interface structure menggunakan dua pendekatan yaitu metode cumulative fatigue damage untuk menganalisis umur kelelahan akibat inisiai retak dan metode pendekatan fracture mechanics untuk menganalisis perambatan retak dan pengaruh perambatan retak terhadap umur kelelahan topside interface structure. Pemodelan struktur dilakukan dengan pemodelan elemen hingga secara global dan lokal. Dari analisis tegangan global didapatkan lokasi kritis yaitu sambungan TS10 untuk selanjutnya ditinjau dalam analisis tegangan lokal. Hasil tegangan normal (sumbu Z) yaitu 29,489 MPa. Setelah itu nilai tegangan tersebut diaplikasikan pada pemodelan retak untuk menentukan nilai stress intensity factor (SIF), laju perambatan retak, jumlah siklus dan umur kelelahan struktur. Dengan itu didapatkan nilai stress intensity factor (SIF) retak awal dari topside interface structure yaitu 1,469 MPa√m dan laju perambatan retak awal yaitu 2,2 x 10-11 m/cycle. Setelah itu didapatkan jumlah siklus dari retak awal sampai retak kritis yaitu 2,3 x 105 cycle. Umur kelelahan topside interface structure menggunakan pendekatan fracture mechanics yaitu 101,028 tahun dengan nilai safety factor adalah 5,05. Sedangkan dengan menggunakan  metode SN Cuve didapatkan umur yaitu 151,72 tahun

Analisis Pengaruh Salinitas dan Suhu Air Laut Terhadap Laju Korosi Baja A36 Pada Pengelasan SMAW

Korosi merupakan masalah serius yang terjadi pada logam karena bisa mengurangi nilai ekonomis dari logam tersebut. Korosi pada baja kapal dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti kadar salinitas dan suhu air laut. Tulisan ini membahas hasil penelitian yang dilakukan untuk mengetahui pengaruh salinitas dan suhu air laut terhadap laju korosi baja kapal A36 pada pengelasan SMAW menggunakan pengujian sel tiga elektroda. Elektroda yang digunakan adalah AWS A5.1 E6013. Suhu yang digunakan adalah 70C, 170C, 270C. Salinitas yang digunakan adalah 320/00, 350/00 dan 380/00. Hasil pengujian menunjukkan jika semakin besar suhu dan salinitas, maka semakin besar pula laju korosinya. Korosi terbesar terjadi pada salinitas 380/00 dengan suhu 270C yaitu sebesar 0,5616 mmpy. Penambahan laju korosi setiap kenaikan suhu 100C sebesar 0,2052 mmpy. Sedangkan penambahan laju korosi setiap kenaikan salinitas 30/00 sebesar 0,0415 mmpy

Kesesuaian Ukuran Konstruksi Kapal Nelayan di Pelabuhan Nelayan (PN) Gresik Menggunakan Aturan Biro Klasifikasi Indonesia (BKI)

Sebagian besar kapal kayu di Indonesia dibangun oleh galangan kapal tradisional yang pembangunannya tanpa dilengkapi perencanaan dan perhitungan. Pada umumnya proses pembangunan kapal berdasarkan pada pengetahuan turun-temurun. Artikel ini merupakan hasil penelitian  yang dilakukan untuk mengetahui apakah ukuran konstruksi kapal kayu nelayan di Pelabuhan Nelayan Gresik memenuhi peraturan BKI dan berapa tegangan yang terjadi pada konstruksi tersebut. Proses perhitungan menggunakan peraturan BKI Kapal Kayu. Ukuran yang telah didapatkan dari perhitungan BKI dibandingkan dengan ukuran yang ada di lapangan. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa modulus kapal di lapangan lebih besar dari modulus perhitungan BKI (Kapal 1), Lunas 22,26%, Kulit Luar 43,17%, Geladak 50,36%, tetapi ada juga yang lebih kecil dari modulus perhitungan BKI seperti, Gading 53,68%, Wrang 18,37%. Tegangan yang terjadi pada konstruksi kapal dihitung dan dibandingkan dengan tegangan ijin kayu (12,75 MPa). Untuk kapal 1, tegangan konstruksi lambung kapal di lapangan 2,02 MPa, tegangan konstruksi lambung kapal perhitungan BKI 2,19 MPa, tegangan konstruksi geladak kapal di Lapangan 35,27 MPa, tegangan konstruksi geladak kapal perhitungan BKI 7,44 Mpa

Analisis Fatigue Life Pada Konversi LCT Menggunakan Metode Spectral Fatigue

Kapal yang beroperasi di Indonesia tentunya sangat beragam, salah satunya yaitu landing craft tank atau LCT. Kapal tersebut LCT banyak yang telah dikonversi menjadi kapal penumpang yang beroperasi pada Selat Bali. Kapal tersebut beroperasi dan mengalami beban berulang. Beban berulang tersebut merupakan momen lengkung vertikal dan horizontal yang beroperasi acak terhadap gelombang yang terjadi. Beban lengkung tersebut akan mengakibatkan suatu bagian konstruksi mendapatkan beban lelah atau fatigue. Karena beban berulang tersebut terus terjadi dan akan membahayakan keselamatan kapal, maka diperlukan perhitungan fatigue. Tujuan dari penelitian ini ialah memprediksi umur struktur kapal. Terdapat banyak metode perhitungan fatigue yang salah satunya yaitu dengan metode spectral fatigue. Analisis kapasitas lelah dengan spectral fatigue menggunakan variasi sudut hadap, kasus pembebanan, dan spektrum gelombang pada tiap sea state. Penggunaan software elemen hingga untuk membantu mendapatkan tujuan dengan skenario variasi yang telah disebutkan. Software yang digunakan yaitu software yang menganalisis respon gerak dan beban kapal terhadap variasi dengan bentuk elemen surface. Dari software tersebut akan didapatkan tegangan yang terjadi yang nantinya akan digunakan pendekatan statistik dalam ruang frekuensi untuk menghitung kapasitas lelah. Hasil analisis menunjukkan tegangan terbesar terjadi pada sudut hadap 135° atau quartering sea. Akibat tegangan tersebut didapatkan umur lelah dari masing-masing kasus pembebanan yaitu 20,13 tahun dan 31,30 tahun secara beruturut-turut untuk muatan penuh dan muatan kosong. Sehingga, umur lelah kombinasi tegangan yaitu 28,83 tahun. Dari penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa umur struktur dari kapal tersebut yaitu 28 tahun dan memenuhi kriteria yang ada dengan margin 8 tahun dari tahun desainnya yatu 20 tahun