Analisis Kekuatan Struktur Model Uji Cap Cembung RX-200 Menggunakan Metode Elemen Hingga

Motor roket membutuhkan suatu struktur tabung yang mampu menahan beban tekanan dalam (internal pressure) yang besar akibat hasil pembakaran bahan bakar roket. Modifikasi tabung yang digunakan berupa Cap Cembung pada bagian kepala tabung guna mengurangi konsentrasi tegangan yang terjadi. Makalah ini membahas hasil tegangan-tegangan yang terjadi di sekitar Cap Cembung 203 mm dengan perhitungan numerik menggunakan Abaqus 6.11 dan PATRAN-NASTRAN 2011. Validasi perhitungan dilakukan dengan membandingkan tegangan-tegangan di selimut tabung pada lokasi yang sama dengan metode perhitungan analitik dan numerik menggunakan PATRAN- NASTRAN 2011 dan Abaqus 6.11. Hasil analisis kekuatan struktur ini akan digunakan sebagai bagian proses desain pada motor roket RX-200. Material yang digunakan adalahAluminiumAA6061-T6 dengan diameter luar sebesar 203 mm dan ketebalan 6.5 mm. Struktur ini memiliki tiga komponen utama berupa cap cembung, tabung dan tutup tabung bawah. Analisis kekuatan stuktur menggunakan metode elemen hingga untuk mengetahui seberapa besar tegangan yang terjadi akibat tekanan dalam 60 bar agar masih dalam batas aman. Hasil analisis struktur menunjukkan bahwa tekanan dalam yang diberikan memberikan tegangan maksimum berupa tegangan melingkar sebesar 138.2 MPa (abaqus), 136.93 MPa (PATRAN-NASTRAN) pada cap cembung yang berjarak 76.2 mm (abaqus),
76.43 (PATRAN-NASTRAN) dari sumbu pusat tabung. Angka kemanan dari tegangan tersebut sebesar
1.99 (Abaqus), 2.01 (PATRAN-NASRAN). Angka keamanan masih dalam keadaan aman karena lebih dari angka keamanan yang ditentukan yaitu sebesar 1.5.