Shape Optimization untuk Mengurangi Berat Konstruksi pada Desain Bottom Frame Kapal Aluminium

Abstract

Pemilihan material dan desain adalah hal yang sangat penting
dalam dunia industri untuk menghasilkan produk-produk
berkelanjutan dan kompetitif. Untuk memenuhi kriteria kekuatan
dan ketahanan suatu komponen, shape optimization dapat
digunakan sebagai alat pada proses desain. Dalam penelitian ini
akan dilakukan shape optimization terhadap bentuk desain
struktur dari kapal aluminium khususnya pada bagian bottom
frame. Ada dua tujuan utama yang akan dicapai pada penelitian
ini. Pertama yaitu membatasi massa dari bentuk frame yang
optimum dengan target tertentu yang nilainya kurang dari desain
frame aslinya. Yang kedua yaitu memaksimalkan kekuatan bentuk
frame berdasarkan beban yang diterima kapal. Pengurangan
massa akan dilakukan dengan cara mengeliminasi area-area pada
frame yang memiliki pengaruh terkecil terhadap tegangan yang
terjadi pada model frame. Dengan kata lain hal ini dilakukan
untuk menghasilkan bentuk frame yang seringan mungkin untuk
mengurangi beban konstruksi kapal. Berdasarkan hasil dari
simulasi shape optimization didapatkan desain bottom frame baru
dengan pengurangan berat sebesar 13.743 kg atau sebesar 52.5%.
Maximum von misses stress yang terjadi pada desain bottom frame
hasil optimisasi adalah sebesar 1.599 MPa, lebih kecil daripada
von misses stress maksimum yang terjadi pada original design
frame yaitu sebesar 1.71 MPa.
Keywords - Frame, Kapal Aluminium, Shape Optimization