Analisis Frekuensi Vibrasi pada Kapal dan Implikasinya terhadap Integritas Struktural Jangka Panjang
Kata Kunci:
Vibrasi Kapal, Analisis Frekuensi, Integritas Struktural, Resonansi, Kelelahan MaterialAbstrak
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik frekuensi getaran pada struktur kapal dan pengaruhnya terhadap integritas struktur jangka panjang. Ruang lingkup penelitian meliputi identifikasi sumber utama getaran, pengukuran frekuensi resonansi pada berbagai bagian struktur kapal, dan pemodelan prediksi kerusakan struktur akibat getaran berulang. Metode pengukuran dilakukan dengan menggunakan sensor akselerometer yang dipasang pada titik-titik kritis struktur kapal pada saat operasi normal pada tiga kapal tanker dengan ukuran berbeda. Penelitian menunjukkan bahwa intensitas vibrasi 15-25 Hz asal sistem propulsi mempunyai pengaruh paling berpengaruh terhadap kelelahan material struktur kapal, mencapai puncaknya pada amplifikasi 300% pada kondisi resonansi. Analisis spektrum vibrasi mendedahkan model kerusakan mikrostruktur yang selaras kuat dengan permodealan umur kelelahan menggunakan model elemen hingga. Simpulan penelitian mendesak keselarasan sistem pemantauan kontinyu vibrasi dan desain modifikasi struktur dalam meminimalisir resonansi efektif pada frekuensi kritis.
Unduhan
Referensi
Antoni, J. (2006). The spectral kurtosis: A useful tool for characterizing non-stationary signals. Mechanical Systems and Signal Processing, 20(2), 282–307.
ANSYS Inc. (2020). ANSYS Mechanical APDL Structural Analysis Guide. ANSYS Documentation.
Bhattacharya, B. (2012). Dynamics of Marine Structures: Methods of Calculating the Dynamic Response of Fixed Structures Subject to Wave and Current Action. Butterworth-Heinemann.
Hobbacher, A. (2016). Recommendations for Fatigue Design of Welded Joints and Components (IIW Document No. XIII-2151r4-07/XV-1254r4-07). Springer.
Lloyd's Register. (2018). Guidance Notes on the Application of Vibration Design Limits for Ship Structures. Lloyd’s Register Marine Division.
Nestorovic, T., Pavlovic, A., & Djurovic, Z. (2014). Ship vibration analysis using finite element method. Brodogradnja, 65(3), 41–54.
Rao, S. S. (2017). Mechanical Vibrations (6th ed.). Pearson Education.