Perancangan Desain Casing Bridge Structural Health Monitoring System dan Analisis Kekuatan Struktur Menggunakan Finite Element Method

subject Abstract

Sistem monitoring menggunakan Bridge Structural Health Monitoring System (SHMS), yaitu perangkat kecil yang dipasang di jaringan skala besar untuk melakukan pengideraan, komputasi dan komunikasi. Tujuan SHMS adalah mengidentifikasi umur struktur jembatan, serta memantau pengaruh kondisi lingkungan dan dampak kendaraan berat. SHMS dapat meningkatkan keselamatan publik dan mengurangi biaya pemeliharaan serta operasional. Pembuatan SHMS hanya berfokus terhadap komponen sensor, belum memuat casing untuk melindungi sensor dan belum adanya casing dipasaran. Penggunaan casing dibutuhkan untuk melindungi sensor dari faktor yang mempengaruhi kinerja sensor. Penelitian ini bertujuan untuk merancang desain casing dengan dimensi dan ukuran yang sesuai dengan kebutuhan sensor, pemilihan material dan analisis kekuatan struktur. Pada kajian ini metode analisis yang digunakan adalah Finite Element Analysis (FEA) yaitu sebuah metode numerik yang digunakan untuk menyelesaikan berbagai permasalahan dalam mekanika struktur dan fluida. Dalam penerapannya, FEA menggunakan pendekatan elemen hingga untuk memodelkan sistem fisik. FEA terbagi menjadi empat tahap utama yaitu preprocessing, solving, postprocessing, dan validation. Penelitian ini menghasilkan desain casing dengan mempertimbangkan dimensi sensor, material, dan analisis kekuatan struktur menggunakan Finite Element Analysis (FEA). Hasil menunjukkan desain aman dengan tegangan maksimum Von Mises 27.87 MPa yang dimana tidak melebihi yield strength material dan deformasi maksimal sebesar 0.6234 mm dimana nilai tesebut aman dikarenakan tidak merusak bagian sensor. Faktor keamanan casing didapatkan sebesar 2.526 MPa memenuhi batas minimum 1.25 yang dimana termasuk katergori aman. Dari hasil perancangan desain dan kekuatan struktur dilakukan pembuatan prototype untuk verifikasi dan menjamin bahwa aspek desain telah diimplementasikan dengan benar dan siap untuk digunakan.

Keywords: Wireless Sensor Network (WSN), Casing, Finite Element Analysis (FEA)

license License

Authors who publish in this journal agree to the following rules:

  1. Authors retain copyright and give the journal the right of first publication, with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
  2. Authors may enter separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., posting it to an institutional repository or publishing it in a book), with attribution to the journal's initial publication.
  3. Authors are permitted and recommended to post their work online (such as in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges as well as earlier and greater citation of published work.

Downloads

Download data is not yet available.