A Pengembangan Frame Sepeda Motor Hybrid Disabilitas Menggunakan FEA

Variasi dua konfigurasi suspensi

Penulis

Aditya Wahyu Sunarto Mahasiswa
Rachmad Syarifudin Hidayatullah Universitas Negeri Surabaya

Kata Kunci:

analisis elemen hingga, analisis kelelahan, , frame sepeda motor, kekuatan struktur, sistem suspensi

Abstrak

Pengembangan sepeda motor hybrid bagi penyandang disabilitas memerlukan desain rangka dengan kekuatan dan ketahanan yang memadai. Penelitian ini bertujuan mengembangkan frame sepeda motor hybrid disabilitas yang aman dan stabil, menggunakan pendekatan Finite Element Analysis. Metode yang digunakan meliputi permodelan tiga dimensi, analisis statik structural, dan analisis fatigue untuk memprediksi umur lelah akibat pembebanan berulang. Beban statik ditentukan berdasarkan berat pengendara dan komponen kendaraan, sedangkan analisis fatigue diasumsikan pada penggunaan harian 200 km dengan kecepatan rata-rata 40 km/jam dan frekuensi pembebanan 500 siklus/hari. Hasil simulasi menunjukkan bahwa konfigurasi twinsuspensi menghasilkan tegangan maksimum 90.87 MPa dan deformasi 0.38 mm dengan FOS 2.75, lebih rendah dibandingkan monosuspensi sebesar 138.4 MPa dengan deformasi 1.3 mm dengan FOS 1.80. Analisis fatigue menunjukkan umur lelah twinsuspensi sebesar 2,212,900 siklus dengan umur pakai selama 12 tahun lebih dari 44 hari, jauh lebih tinggi dibandingkan system monosuspensi sebesar 296,840 siklus. Hasil ini menunjukkan bahwa rekomendasi desain frame dengan konfigurasi twinsuspensi memiliki kinerja structural dan ketahanan jangka panjang yang lebih baik.

Unduhan

Data unduhan belum tersedia.

Referensi

Agrawal, B. N., Singhal, R., Bishwakarma, B., & Shukla, A. K. (2026). Modal and Static Structural Analysis of Motorbike Chassis Using ANSYS Workbench. Dalam R. K. Tyagi, V. Kaushik, & S. S. Gautam (Ed.), Advances in Engineering Design (hlm. 205–216). Springer Nature Singapore.

Anabel Reyes Ramírez, Roberto Pérez-Rodríguez, Rafael Lorenzo Martin, & Miriam Hazel Rodriguez Lopéz. (2025). The Integration of CAD/CAM/CAE Tools into the Engineering Curriculum. Springer Proceedings in Materials, 85(978-3-031-99987–1), 47–54.

Arianto, D., & Apsari, N. C. (2023). Gambaran Aksesbilitas, Inklusivitas, dan Hambatan Penyandang Disabilitas Dalam Memanfaatkan Transportasi Publik: Studi Literatur di Berbagai Negara. Focus : Jurnal Pekerjaan Sosial, 5(2), 156. https://doi.org/10.24198/focus.v5i2.42633

Aydin, E., Dutkiewicz, M., Öztürk, B., & Sonmez, M. (2020). Optimization of elastic spring supports for cantilever beams. Structural and Multidisciplinary Optimization, 62, 55–81. https://doi.org/10.1007/s00158-019-02469-3/Published

Duczek, S., Duvigneau, F., & Gabbert, U. (2016). The finite cell method for tetrahedral meshes. Finite Elements in Analysis and Design, 121, 18–32. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.finel.2016.07.004

Hegale, A., Puneet, N. P., Kumar, H., & Gangadharan, K. V. (2020). The effect of inclination angle of shock absorber on ride comfort and road holding of two-wheeled vehicle. AIP Conference Proceedings, 2247. https://doi.org/10.1063/5.0003891

Kang, K., Wen, W., Wang, P., Duan, S., & Liang, J. (2025). A novel 10-node tetrahedral quasi-smooth manifold method and its application in statics analysis of complex geometric structures. Computational Mechanics. https://doi.org/10.1007/s00466-025-02686-2

Maurizio Spurio. (2023). The Fundamentals of Newtonian Mechanics (Maurizio Spurio, Ed.; 1 ed.). Springer Cham.

Muhammad, *, Darmawan, R., Munadi, M., & Haryanto, I. (2025). ANALISIS STATIK STRUKTUR MOBIL LISTRIK KAMPUS SEBAGAI IMPLEMENTASI TRANSPORTASI RAMAH LINGKUNGAN. Dalam Jurnal Teknik Mesin S-1 (Vol. 13, Nomor 4). https://ejournal3.undip.ac.id/index.php/jtm

Murakami, Y., Takagi, T., Wada, K., & Matsunaga, H. (2021). Essential structure of S-N curve: Prediction of fatigue life and fatigue limit of defective materials and nature of scatter. International Journal of Fatigue, 146. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2020.106138

Nani Mulyaningsih, Wahyucandra Ramashani, & Sri Hastuti. (2023). Analisis Variasi Desain Rangka Sepeda Motor Listrik Terhadap Kekuatan Rangka dengan Ansys Workbench. Jurnal Rekayasa Material, Manufaktur dan Energi, 6(1). https://doi.org/10.30596/rmme.v6i1.12680

Nijssen, R. P. L., & Van Delft, D. R. V. (2003). Alternative fatigue formulations for variable amplitude loading of fibre composites for wind turbine rotor blades. Dalam European Structural Integrity Society (Vol. 32, Nomor C, hlm. 563–574). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/S1566-1369(03)80125-5

Pramono, G. E., Hidayat, A., & Waluyo, R. (2020). Perancangan dan Simulasi Desain Rangka Sepeda Motor Listrik Tipe Trellis Menggunakan Finite Element Analysis. JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa), 5(2), 319. https://doi.org/10.31544/jtera.v5.i2.2020.319-326

Ralf Döring, R. Dudek, S. Rzepka, L. Scheiter, E. Noack, & B. Seiler. (2022). Design Optimization by Virtual Prototyping Using Numerical Simulation to Ensure Thermomechanical Reliability in the Assembly and Interconnection of Electronic Assemblies. Journal of Electronic Packaging, 145(1).

Ramadina, D., Aisyah, M., Ekonomi, F., & Bisnis, D. (2025). E-JURNAL EKONOMI DAN BISNIS UNIVERSITAS UDAYANA PENGARUH KUALITAS RANGKA eSAF TERHADAP CITRA MEREK SERTA DAMPAKNYA PADA MINAT BELI ULANG MOTOR MATIC HONDA. E-JURNAL EKONOMI DAN BISNIS UNIVERSITAS UDAYANA, 14, 1337–1350. https://ojs.unud.ac.id/index.php/EEB/index

Richard Gordon Budynas, & J. Keith Nisbett. (2020). Shigley’s Mechanical Engineering Design (11 ed., Vol. 1). McGraw Hill LLC.

Saarikoski, S., Järvinen, A., Markkula, L., Aurela, M., Kuittinen, N., Hoivala, J., Barreira, L. M. F., Aakko-Saksa, P., Lepistö, T., Marjanen, P., Timonen, H., Hakkarainen, H., Jalava, P., & Rönkkö, T. (2024). Towards zero pollution vehicles by advanced fuels and exhaust aftertreatment technologies. Environmental Pollution, 347. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2024.123665

Smallman, R. E., & Ngan, A. H. W. (2014). Chapter 9 - Plastic Deformation and Dislocation Behaviour. Dalam R. E. Smallman & A. H. W. Ngan (Ed.), Modern Physical Metallurgy (Eighth Edition) (hlm. 357–414). Butterworth-Heinemann. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098204-5.00009-2

Stańko-Pająk, K., Seńko, J., Nowak, R., Rymuszka, M., Danielewicz, D., & Jóźwik, K. (2026). Numerical Stability and Handling Studies of Three-Wheeled Vehicles Using ADAMS/Car. Applied Sciences (Switzerland), 16(1). https://doi.org/10.3390/app16010098

Sunil Kumar, S., Londe, N. V, Kumar Naik, P., & Saviraj, A. S. (2017). Effect of Geometric Discontinuity on Stress Concentration Factor of Al6061T6 Alloy under Bending Load. Materials Today: Proceedings, 4(10), 11039–11043. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.08.064

Suresh, S. (1998). Fatigue of Materials (2 ed.). Cambridge University Press. https://doi.org/DOI: 10.1017/CBO9780511806575

Tripathi, S., & Ambikesh, R. K. (2021). Finite Element Analysis and Optimization of Motorcycle Frame for Weight Reduction. International Research Journal of Engineering and Technology. www.irjet.net

Veza, I., Asy’ari, M. Z., Idris, M., Epin, V., Rizwanul Fattah, I. M., & Spraggon, M. (2023). Electric vehicle (EV) and driving towards sustainability: Comparison between EV, HEV, PHEV, and ICE vehicles to achieve net zero emissions by 2050 from EV. Alexandria Engineering Journal, 82, 459–467. https://doi.org/10.1016/j.aej.2023.10.020

Wang, Z., Wang, Q., Wu, N., Guo, B., & Wu, F. (2021). Structural Improvement of Vehicle Component Based on the Load Path and Load Distribution Analysis. International Journal of Automotive Technology, 22(3), 787–798. https://doi.org/10.1007/s12239-021-0072-9

Wibawa, L. A. N. (2020). Simulasi umur fatik rangka main landing gear menggunakan metode elemen hingga Simulasi umur fatik rangka main landing gear menggunakan metode elemen hingga. Ansys Dinamika Teknik Mesin, 10(2). https://doi.org/10.29303/dtm.v10i2.337

Zainul Huda. (2021). Mechanical Behavior of Materials (Zainul Huda, Ed.; 1 ed.). Springer Cham.