Analisis Kekuatan Struktur Sayap Pesawat UAV Jatayu-01 Dengan Variasi Ketebalan Skin Dan Berat Pesawat Pada Keadaan Cruise Dengan Metode Elemen Hingga

Abstract

Struktur pada sayap pesawat terbang harus memiliki kekuatan struktur yang baik dan optimal karena memiliki fungsi untuk mentransfer serta menahan beban-beban yang terjadi pada pesawat agar komponen pada pesawat tidak mengalami kegagalan. Struktur yang dibuat harus memiliki kekuatan maksimal dengan bobot seringan mungkin. Dalam penelitian ini akan dilakukan analisis kekuatan struktur sayap pesawat dengan memvariasikan ketebalan skin 1 mm, 1,5 mm, dan 2 mm serta variasi terhadap berat pesawat saat keadaan cruise dengan pembebanan 68,67 N, 80,78 N, dan 85,69 N dengan melakukan simulasi uji lengkung atau bending. Struktur sayap menggunakan laminate composite yang terdiri dari kayu balsa sebagai kulit (skin) serta styrofoam dan carbon unidirectional sebagai inti (core). Simulasi uji bending dilakukan pada program perangkat lunak atau software Abaqus CAE dengan tujuan mengetahui hasil tegangan dan displacement pada struktur sayap. Pada variasi ketebalan skin 1 mm diperoleh tegangan sebesar 3,85 MPa serta displacement 0,57 mm. Lalu pada variasi ketebalan skin 1,5 mm dan 2 mm diperoleh nilai tegangan masing-masing sebesar 3,75 MPa dan 3,63 MPa serta displacement masing-masing sebesar 0,53 mm dan 0,5 mm. Pada variasi berat 1 dengan pembebanan 68,67 N diperoleh tegangan sebesar 3,75 MPa serta displacement sebesar 0,53 mm. Pada variasi berat 2 dengan pembebanan 80,78 N diperoleh tegangan sebesar 4,42 MPa serta displacement sebesar 0,62 mm. Lalu pada variasi berat 3 dengan pembebanan 85,69 N diperoleh tegangan sebesar 4,69 N serta displacement sebesar 0,66 mm. Untuk mengetahui keamanan dari struktur sayap, dilakukan perhitungan dengan menggunakan margin of safety dan kriteria kegagalan hashin. Berdasarkan hasil perhitungan, struktur sayap pesawat masih aman dengan hasil nilai perhitungan margin of safety menunjukkan hasil angka diatas satu dan hasil dari kriteria kegagalan hashin menunjukkan hasil angka di bawah nol