SIMULASI PENGUJIAN DESAIN KERANGKA SEPEDA GUNUNG DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

Sepeda merupakan alat transportasi yang fleksibel dalam segala kondisi sehingga masih banyak masyarakat yang menggunakannya. Menurut data Asosiasi Industri Persepedaan Indonesia (AIPI) penjualan sepeda lokal tahun 2020 hampir menembus 8.000.000 unit dimana menurut beberapa toko sepeda di Kota Yogyakarta mengatakan bahwa sekitar 50 – 60% penjualan sepeda didominasi oleh sepeda gunung. Sepeda gunung merupakan salah satu jenis sepeda yang fleksibel digunakan di kota maupun off-road, sehingga tidak heran apabila sepeda gunung digemari oleh banyak kalangan dari muda hingga tua. Melihat dari permintaan sepeda gunung yang cukup mendominasi penjualan di beberapa toko sepeda di Kota Yogyakarta, muncul ide untuk melakukan pengujian terhadap desain kerangka sepeda untuk mengetahui karakteristik ketahanan kerangka sepeda serta material terbaik antara ST-4130 dan Al-6061. Pengujian ketahanan kerangka sepeda dilakukan dengan metode elemen hingga untuk menghasilkan empat parameter pengujian (von mises stress, displacement, strain, dan factor of safety) melalui lima jenis pembebanan (static start up, steady state pedalling, vertical impact, horizontal impact, dan rear wheel braking) dengan software SolidWorks 2018. Berdasarkan hasil pengujian desain kerangka sepeda yang diperoleh, maka dilakukan upaya pemberian usulan perbaikan melalui metode eksperimen. Hasil karakterstik ketahanan desain awal kerangka sepeda gunung memiliki nilai maksimum stress Al-6061 dan ST-4139 sebesar 1,33 – 37,98 MPa dan 1,15 – 38,87 MPa, maksimum displacement 0,0016 – 0,231 mm dan 0,0016 – 0,079 mm, maksimum strain 1,415E-05 – 3,860E-04 dan 3,974E-06 – 1,279E-04, serta minimum FOS 7,24 – 207,40 dan 11,84 – 399,40. Upaya perbaikan dilakukan dengan mengubah sudut down tube semula 45° menjadi 50° sehingga nilai perbaikan untuk maksimum stress Al-6061 dan ST-4130 sebesar 1,30 – 22,89 dan 1,14 – 23,29 MPa, maksimum displacement 0,0020 – 0,162 mm dan 0,0019 – 0,054 mm, maksimum strain 1,454E-05 – 2,351E-04 dan 4,072E-06 – 7,745E-05, serta minimum FOS 12,01 – 211,00 dan 19,75 – 404,20. Pemilihan material terbaik dilakukan berdasarkan perbaikan parameter yang mendominasi dengan pemilihan desain dilihat berdasarkan FOS masing – masing materia