A. Project Title
Simulasi FEM untuk Pengembangan Chassis Mobil Listrik dari Awal
B. Author Complete Name
Vico Erlangga
C. Affiliation
Departemen Teknik Mesin, Universitas Indonesia
D. Abstract
Studi ini bertujuan mengembangkan desain awal chassis mobil listrik menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method/FEM). Material pelat galvanis JIS G 3141 dengan ketebalan 1,2 mm dipilih berdasarkan sifat mekaniknya yang memadai dan ketersediaannya di industri otomotif. Simulasi FEM menunjukkan chassis mencapai kekakuan torsi sebesar 11.735 Nm/deg dan tegangan Von Mises tetap berada dalam batas aman, mengindikasikan desain memiliki kekuatan struktural yang baik untuk tahap awal pengembangan kendaraan listrik ringan. Studi ini memberikan kontribusi pada pengembangan desain yang efisien dan realistis secara teknis di sektor kendaraan masa depan.
E. Author Declaration
1. Deep Awareness (of) I
Sebagai perancang, saya menyadari bahwa setiap proses rekayasa merupakan bagian dari amanah untuk menciptakan solusi yang bermanfaat dan berkelanjutan. Dengan mengingat Tuhan Yang Maha Esa, saya menempatkan proses pengembangan ini sebagai bentuk tanggung jawab spiritual dan profesional untuk mendukung transformasi energi bersih melalui kendaraan listrik.
2. Intention of the Project Activity
Bertujuan merancang dan mengevaluasi struktur awal chassis mobil listrik secara efisien dan etis melalui pendekatan teknik FEM, selaras dengan nilai keberlanjutan, keselamatan, dan pengabdian terhadap kesejahteraan manusia.
F. Introduction
Mobil listrik merupakan solusi masa depan terhadap masalah polusi dan konsumsi bahan bakar fosil. Salah satu komponen krusial adalah chassis, yang menentukan kekuatan struktural dan keselamatan kendaraan. Desain awal chassis harus mempertimbangkan beban operasional dan efisiensi produksi.
Initial Thinking (about the Problem):
- Permasalahan:
Bagaimana merancang chassis mobil listrik dari awal yang memenuhi standar kekakuan dan kekuatan struktural, namun tetap ringan dan mudah diproduksi? - Kesenjangan Penelitian:
Banyak studi fokus pada optimasi desain chassis yang sudah ada. Penelitian ini menyasar desain awal (from scratch) dengan pembuktian kekakuan dan keamanan secara numerik. - Pendekatan:
Gunakan simulasi FEM untuk mengevaluasi chassis berdasarkan torsi dan tegangan maksimum. Validasi dilakukan menggunakan batas tegangan Von Mises.
G. Methods & Procedures
Idealization:
- Mengasumsikan chassis sebagai struktur pelat dengan ketebalan seragam 1,2 mm.
- Mengabaikan sambungan las dan faktor manufaktur pada tahap awal.
- Menggunakan material JIS G 3141 yang memiliki sifat elastis linier.
Instruction Set:
- Mendesain geometri awal chassis menggunakan perangkat lunak CAD.
- Menentukan kondisi batas dan pembebanan torsi.
- Melakukan meshing menggunakan elemen shell.
- Menjalankan simulasi FEM.
- Mengevaluasi kekakuan torsi dan tegangan Von Mises.
- Menyesuaikan desain berdasarkan hasil simulasi (jika diperlukan).
H. Results & Discussion
- Kekakuan Torsi: 11.735 Nm/deg menunjukkan daya tahan torsional yang baik.
- Tegangan Von Mises: Tidak melebihi batas leleh material galvanis, menunjukkan keamanan desain.
- Interpretasi:
- Desain awal layak dikembangkan lebih lanjut untuk tahap rekayasa manufaktur.
- Perbandingan dengan studi serupa menunjukkan efisiensi material dan distribusi beban yang baik.
- Keterbatasan: Belum mempertimbangkan dinamika beban aktual dari suspensi dan tabrakan.
I. Conclusion, Closing Remarks, Recommendations
Kerangka DAI5 memberikan landasan spiritual dan teknis dalam pengembangan chassis mobil listrik. Simulasi FEM membuktikan bahwa desain awal telah memenuhi kriteria kekakuan dan keamanan. Studi lanjutan disarankan untuk memasukkan simulasi beban dinamis, proses manufaktur, dan optimasi berat.
J. Acknowledgments
Penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing, rekan penelitian, dan tim pengembang FEM atas dukungannya dalam studi ini.
K. (References) Literature Cited
- Habibi, M., et al. (2021). Design and Analysis of an Electric Vehicle Chassis Using FEM. Mathematical Modelling of Engineering Problems, 8(2), 218–225. https://doi.org/10.18280/mmep.080216
- Indra, A. (2020). *DAI5 Framework: Spiritual-Based Engineering Problem Solving
