Analisis Getaran Pada Balok Baja Dengan Peredam Struktur

Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 12, No.41. Agustus 2011

ANALISIS GETARAN PADA BALOK BAJA DENGAN PEREDAM

STRUKTUR

Muh. Said Mahmud Teknik Mesin Universitas Muslim Indonesia (UMI) – Makassar

Kampus UMI, Jl. Urip Sumoharjo KM 05. Makassar

No. Telp : 0411-443685

Abstrak

Analisa dengan fungsi transfer simpangan. Hasil pengujian dan perhitungan sistem

getaran balok baja dengan dimensi panjang 850 mm, lebar 12 mm dan tebal 12,5 mm.

Dengan variasi tumpuan yang berbeda pada pembebanan L/2 di dapat fungsi transfer

simpangan dan fungsi transfer kecepatan pada frekuensi resonansi (ωres = 94,2 rad/s).

Sedangkan sebelum dan sesudah resonansi nilainya bervariasi.

Kata Kunci : Getaran, Balok Baja, Peredam

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Dalam meningkatkan mutu produk,

tingkat kestabilan dan kekakuan bahan

produksi dari segi penggunaan bahan

adalah efek redaman pada

konstruksinya. Terutama bila bahan

tersebut menerima beban yang tidak

konstan, bolak-balik, dan beban akibat

berat bahan itu sendiri.

Efek redaman dipengaruhi oleh

suatu bahan atau sistem yang bergetar.

Bergetarnya suatu sistem atau bahan

disebabkan sistem tersebut mempunyai

massa dan elastisitas. Setiap getaran

mempunyai batas-batas derajat

kebebasan. Secara umum getaran dibagi

atas dua bagian yaitu getaran bebas dan

getaran paksa. Untuk memilih bahan

atau material yang baik suatu produk

dipengaruhi oleh karakteristik dari bahan

tersebut. Salah satu karakteristik yang

mempengaruhi kondisi bahan tersebut

adalah kekakuan bahan yang di uji dari

analisa getaran dengan cara

eksperimental dan juga faktor redaman

suatu bahan. Maka produk yang akan

dihasilkan tidak dapat dianalisa

kualistasnya.

Pendekatan terbaik yang dilakukan

untuk mengurangi efek getaran sistem

adalah menganalisa persamaan

geraknya. Ini dilakukan dengan

mengidealisasikan dan

menyederhanakannya terhadap sistem

pegas, massa dan redaman yang masing-

masing menyatakan benda, elastisitas

dan gesekan sistem. Dengan mengetahui

persamaan geraknya, maka sifat penting

dari getaran yaitu frekuensi pribadi dapat

diketahui.

Oleh karena itu, dalam kesempatan

ini kami menganalisa getaran dengan

judul :

“Analisis getaran pada balok baja

dengan peredam struktur”

1.2. Rumusan Masalah

1. Menentukan besaran-besaran

ekuivalen pada bahan balok baja

yang bergetar dengan putaran yang

bervariasi.

2. Menentukan pengaruh tumpuan yang

berbeda terhadap getaran pada bahan

balok baja.

1.3. Batasan Masalah Berdasarkan uraikan ditemukan

batasan masalah yaitu bagaimana sistem

getaran paksa dengan derajat kebebasan,

maka agar analisa lebih rendah kami :

1. Tidak menghitung sifat material.

2. Tidak menghitung percepatan.

3. Beban hanya dipasang di tengah atau

beban terpusat (L/2).

4. Jenis tumpuan yang digunakan ada

tiga, tumpuan jepit roll, jepit engsel

dan tumpuan engsel roll.


5. Menggunakan fungsi transfer dalam

menghitung besaran-besaran yang

dicari yaitu : fungsi transfer

simpangan dan fungsi transfer

kecepatan.

1.4. Tujuan Penelitian 1. Menentukan besaran-besaran

ekuivalen (massa, kekakuan, faktor

redaman, koefisien redaman,

koefisien redaman kritis) pada bahan

balok baja yang bergetar dengan

putaran yang bervariasi dengan

metode eksperimental.

2. Untuk mengetahui pengaruh

tumpuan yang berbeda terhadap

getaran pada bahan balok baja.

2.TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Umum Getaran Getaran merupakan gerakan

berosilasi dari suatu sistem yang dapat

berupa gerakan beraturan dan berulang

secara kontinyu atau dapat juga berupa

gerakan tidak beraturan atau acak

(random).

Getaran adalah gerakan bolak-balik yang

ada di sekitar titik keseimbangan

dimana kuat lemahnya dipengaruhi besar

kecilnya energi yang diberikan. Satu

getaran frekuensi adalah satu kali gerak

bolak-balik penuh. Disamping osilasi

mekanis, pengertian getaran juga

terdapat pada bagian lain seperti

gelombang elektromagnetik, akustik,

dan arus bolak balik. Kadang satu

kondisi interaksi antara masalah yang

berbeda terjadi misalnya getaran

mekanis menyebabkan osilasi listrik atau

sebaliknya. Prinsip dasar analisa,

persamaan matematika dan terminologi

untuk fenomena getaran sama pada

setiap bidang.

Getaran bebas terjadi jika sistem

berosilasi karena gaya yang berada

dalam sistem itu sendiri dan tidak ada

gaya dari luar yang bekerja. Sedangkan

getaran paksa (forced vibration) terjadi

jika ada gaya luar sebagai gaya eksitasi

yang bekerja pada sistem yang membuat

sistem berosilasi. Penggolongannya

bentuk getaran dapat pula didasarkan

pada banyaknya koordinat sumbu sumbu

getaran dengan arah getaran arah

tertentu (derajat kebebasan). Namun

untuk memudahkan dalam menganalisa

fenomena getaran, maka sistem getaran

disederhanakan menjadi satu derajat

kebebasan. Hal ini tetap menghasilkan

penyelesaian dan tingkat ketelitian yang

memadai.

2.2. Jenis-jenis peredam

2.2.1. Peredam viskos

Redaman viskos sangat sering ditemui.

Peredam viskos ini terjadi pada

kecepatan rendah dalam permukaan

gelinding yang dilumasi, dashpot dengan

ruang antara yang sempit. Terjadinya

efek redaman dari dashpot diakibatkan

oleh perbedaan tekanan antara kedua

permukaan piston besarnya efek

redaman :

C = 12 / Ap2I/Dme

3

Dimana :

C = Koefisien Redaman Viskos

= KoefisienKekentalan Fluida

Ap= Luas Penampang Piston

I = Panjang Piston

Dm= diameter Rata-rata Piston dan

Slinder

e = Celah Antara Piston dan Slinder

2.2.2. Peredam Coulomb Pedaman coulomb juga disebut redaman

gesek kering. Besarnya gaya tahanan

peredam coulomb :

Fg = F Dimana : Fg = Gaya Gesek

= Koefisien Gesek

F = Gaya Normal

2.2.3. Peredam Struktur

Peredam struktur biasa juga disebut

peredam histeris atau peredam material.

Tipe peredam ini terjadi akibat gesekan

dalam dari molekul. Deformasi setiap

bahagian adalah penjumlahan dari


perpindahan internal material.

Perpindahan ini diikuti oleh gaya

tahanan gesekan sehingga sebahagian

energi diubah ke dalam bentuk panas.

Bentuk gaya tahanan ini dianggap

sebanding dengan amplitudo dan tidak

bergantung pada frekuensi. Tipe

peredam ini terjadi dalam semua sistem

yang bergetar yang dikenakan dengan

gaya elastis.

2.3. a.Fungsi transfer simpangan

a. 𝑥

𝑓 𝑟𝑒𝑠

= 𝑥

𝑓

b. ξ = 𝜔2− 𝜔1

2.𝜔𝑟𝑒𝑠

c. k = 1

2.𝜉 . 𝑓

𝑥 𝑟𝑒𝑠

d. m = 𝑘

𝜔𝑟𝑒𝑠2

e. Ck = 2. 𝑘. 𝑚

f. C = 𝛏.Ck

2.3. b. Fungsi Transfer Kecepatan :

a. 𝑥

𝐹 𝑟𝑒𝑠

= 𝑥

𝑓

b. 𝜉 = 𝜔2− 𝜔 1

2.𝜔𝑟𝑒𝑠

c. Ck = 2. 𝑘. 𝑚

d. m = 𝐶𝑘

2.𝜔𝑟𝑒𝑠

e. k = m . ωres2

f. C = 1

X

F res

Dimana :

X

F

res

= Fungsi transfer simpangan (m)

X

F

res

= Fungsi transfer kecepatan m

s. N

𝛏 = Faktor redaman

k = Kekakuan N

m

ω1= Frekuensi sebelum

resonansi rad

s

𝜔2 = Frekuensi setelah resonansi

rad

s

ωres = Frekuensi resonansi rad

s

m = Massa (kg)

C =Koefisien redaman N.s

m

Ck = Koefisien redaman kritis N.s

m

3. METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan waktu penelitian

Penelitian dilakukan di

Laboratorium maekanika terpakai

Universitas Hasanuddin waktu penelitian

17 Mei 2010.

3.2. Bentuk Bahan Uji

Bahan yang digunakan dalam

penelitian adalah balok baja dengan

dimensi sebagai berikut :

Gambar 1. Spesimen uji

Panjang (P) : 850 mm

Lebar (L) : 12 mm

Tebal (t) : 12,5 mm

3.3. Alat-Alat yang Digunakan

Dalam Penelitian Adalah : 1. Vibration Meter, untuk

pengukuran simpangan.

2. Benda Uji, balok baja

P=850 mm, L=12 mm, dan

t=12,5mm.

3. Unit Pengaturan

Kecepatan, 110 volt,

dengan skala terkecil 25

rpm.

4. Motor Penggerak

(eksiter),

5. Piring ketidak

Seimbangan yang

terbuat dari aluminium.

3.5. Pelaksanaan Penelitian

Pada pelaksanaan penelitian ini

benda uji yang berupa balok baja persegi

yang ditumpu pada tumpuan yang telah


disediakan, dimana motor penggerak

(eksiter) diletakkan pada L/2 dan L/4

dari tumpuan.

3.6. Analisa data Dalam penelitian ini, untuk

mengetahui karakteristik getaran balok

baja yang ditumpu pada tumpuan yang

berbeda. Dari berbagai karakteristik

getaran dan besaran-besaran ekivalen

dan benda uji yang didapatkan dengan

menggunakan metode fungsi transfer,

baik fungsi transfer simpangan dan

fungsi transfer kecepatan, maka

besarnya efek redaman balok baja dapat

diketahui.

4. CONTOH PERHITUNGAN

4.1. Perhitungan dengan fungsi

transfer simpangan tumpuan roll

dan engsel

Sebagai contoh perhitungan diambil

kondisi getaran balok aluminium pada

penggetar (eksiter) ditengah balok (850

mm), dengan ketebalan balok (10 mm).

Perhitungan Dengan Fungsi

Transfer Simpangan

Data dari piring

ketidakseimbangan adalah :

Tebal Piringan (b): 6,4 mm

Diameter Piringan (dd):

102 mm

Diameter lubang

Ketidakseimbangan (de)

: 23 mm

Jari-jari Eksiter (e): 32,9 mm

Data-data yang diperoleh pada

kondisi resonansi :

Putaran (n): 900 rpm

Amplitudo Simpangan: 0,00508

mm

a. Gaya Eksitasi Pada kondisi resonansi besarnya

kecepatan sudut (ωres) :

ωres = 2.𝜋 .𝑛

60

= 2.3,14.900

60

= 5652

60

= 94,2 rad/s

Volume Eksiter (V)

Vd = 𝜋

4 . dd

2. b

= 3,14

4 (102x10

-

3)2(6,4x10

-3)

= 5,227x10-5

m3

Ve = 𝜋

4 . de

2. b

= 3,14

4 (23x10

-3) 2(6,4x10

-

3)

= 2,658x10-6

m3

Dimana V = Vd-Ve

= 5,227x10-5

-

2,658x10-6

= 4,9612x10-5

m3

Massa jenis aluminium (ρalm) =

2.702 kg/m3

Massa piringan

ketidakseimbangan aluminium

(mo) :

mo = ρalm . V

= 2.702. 4,9612x10-5

= 0,134 kg

Dengan mensubtitusikan harga

mo, e dan ωres pada persamaan

berikut :

F = mo . e . ωres2

Maka diperoleh gaya eksitasi

pada kondisi resonansi (F) yaitu :

F = mo . e . ωres2

= 0,134 . 32,9x10-3

.

(94,2)2

= 0,391 . 32,9x10-3

.

(8873,64)

= 3,91 N

b. Faktor redaman (ξ) Dari grafik D-1 diperoleh :

ω1 = 82 rad/s ωres = 94,2 rad/s ω2 = 96 rad/s

Faktor Redaman (ξ) :

ξ = ω2−ω1

2 . ω res

= 96−82

2 . 94,2

= 14

188,4

= 0,074


c. Fungsi Transfer Simpangan

Resonansi 𝐗

𝐅

X

F =

0.00508

3,91 = 0,00129 m N

d. Kekakuan (k)

k = 𝟏

𝟐 . 𝛏 . 𝐗

𝐅

= 1

2 . 0,074 . 1,29x10−3

= 1

0,00019 = 5263,15

N/m

e. Massa Sistem (m)

m = k

(𝜔𝑟𝑒𝑠 )2

= 5263,15

(94,2)2

= 5263 ,15

8873 ,64

= 0,593 kg

f. Koefisien redaman Kritis (Ck)

Ck = 2 . 𝑘 . 𝑚

= 2 . 5263,1 .0,59

= 2 . 3105,25

= 2 . 55,72

= 111,44 Ns/m

g. Koefisien Redaman (C)

C = ξ . Ck

= 0,07 . 111,44

=7,80 Ns/m


transfer kecepatan tumpuan roll

dan engsel

Dari data-data sebelumnya dan

hasilnya :


Volume Eksiter (V): 4,9612x10-5

m3

Massa Piringan Almunium

Ketidakseimbangan (mo) :

Putaran (n) : 900 rpm

Amplitudo Kecepatan (X ): 0,47853 mm/s

Besarnya kecepatan sudut pada

saat resonansi (ωres) :


60

= 2.3,14.900

60

= 5652

60

= 94,2 rad/s

Dari grafik E-1 diperoleh :


a. Gaya Eksitasi F = mo . e . ωres

2

= 0,134 . 32,9x10-3

. (94,2)2

= 0,391 . 32,9x10-3

. (8873,64)

= 3,91 N


ξ = ω2−ω1

2 . ω res

= 97−85

2 . 94,2

= 12

188,4

= 0,0636

b. Fungsi Transfer Kecepatan

Resonansi X

F

X

F 𝑟𝑒𝑠

= 0,478536

3,91

= 0,12238 m/Ns

c. Koefisien Redaman (C)

C = 1

X

F res

= 1

0,12238

= 8,171 Ns/m

d. Koefisien Redaman Kritis (Ck)

Ck = C

ξ

= 8,171

0,063

= 129,698 Ns/m

e. Massa Sistem (m)

m = Ck

2 .𝜔𝑟𝑒𝑠


= 129,698

2 .94,2

= 129,698

188,4

= 0,688 kg f. Kekakuan (k)

k = m . ωres2

= 0,688 . (94,2)2

= 0.688 . 8873,64

= 6105,064 N/m


transfer simpangan tumpuan

engsel dan jepit

Sebagai contoh perhitungan

diambil kondisi getaran balok aluminium

pada penggetar (eksiter) ditengah balok

(850 mm), dengan ketebalan balok (10

mm).

Perhitungan Dengan Fungsi

Transfer Simpangan

Data dari piring

ketidakseimbangan adalah :

Tebal Piringan (b): 6,4 mm

Diameter Piringan (dd)

: 102 mm

Diameter lubang

Ketidakseimbangan (de)

: 23 mm


Data-data yang diperoleh pada

kondisi resonansi :

Putaran (n): 900 rpm

Amplitudo Simpangan

: 0,00127 mm

a. Gaya Eksitasi Pada kondisi resonansi besarnya

kecepatan sudut (ωres) :


60

= 2.3,14.900

60

= 5652

60

= 94,2 rad/s Volume Eksiter (V)

Vd = 𝜋

4 . dd

2. b

= 3,14

4 (102x10

-

3)2(6,4x10

-3)

= 5,227x10-5

m3

Ve = 𝜋

4 . de

2. b

= 3,14

4 (23x10

-3) 2(6,4x10

-

3)

= 2,658x10-6

m3

Dimana V = Vd-Ve

= 5,227x10-5

-

2,658x10-6

= 4,9612x10-5

m3

Massa jenis aluminium (ρalm) =

2.702kg/m3

Massa piringan

ketidakseimbangan aluminium

(mo) :

mo = ρalm . V

= 2.702. 4,9612x10-5

= 0,134 kg

Dengan mensubtitusikan harga

mo, e dan ωres pada persamaan

berikut :

F = mo . e . ωres2

Maka diperoleh gaya eksitasi

pada kondisi resonansi (F) yaitu :

F = mo . e . ωres2

= 0,134 . 32,9x10-3

.

(94,2)2

= 0,391 . 32,9x10-3

.

(8873,64)

= 3,91 N

Faktor redaman (ξ) Dari grafik D-2 diperoleh :



ξ = ω2−ω1

2 . ω res

= 102−91

2 . 94,2

= 20,96

188,4

= 0,058

b. Fungsi Transfer Simpangan

Resonansi X

𝑭


𝑋

𝐹 𝑟𝑒𝑠

= 0.00127

3,91 = 0,00032

m/N

c. Kekakuan (k)

k = 1

2 .ξ. X

F

= 1

2 . 0,058 .0,00032

= 1

0,00003

= 33333,33 N/m

d. Massa Sistem (m)

m = k

(ωres )2

= 33333 ,33

(94,2)2

= 33333 ,33

8873 ,64

= 3,756 kg

e. Koefisien redaman Kritis (Ck)

Ck= 2 . k . m

= 2 . 33333,33 . 3,75

= 2 . 124999,98

= 2 . 353,55

= 707,1 Ns/m

f. Koefisien Redaman (C)

C = ξ . Ck

= 0,05 . 707,1

= 35,35 Ns/m


transfer kecepatan tumpuan

engsel dan jepit

Dari data-data sebelumnya dan

hasilnya :


Volume Eksiter (V)

: 4,9612x10-5

m3

Massa Piringan Almunium

Ketidakseimbangan (mo) :

Putaran (n) : 900 rpm

Amplitudo Kecepatan (X ) : 0,12001 mm/s

Besarnya kecepatan sudut pada

saat resonansi (ωres) :


60

= 2. 3,14. 900

60

= 5652

60

= 94,2 rad/s

a. Gaya Eksitasi F = mo . e . ωres

2

= 0,134 . 32,9x10-3

. (94,2)2

= 0,391 . 32,9x10-3

. (8873,64)

= 3,91 N

Faktor redaman (ξ) Dari grafik E-2:

ω1 = 90 rad/s ωres = 94,2 rad/s

ω2 = 105 rad/s


ξ = ω2−ω1

2 . ω res

= 105−90

2 . 94,2

= 15

188,4 = 0,079 kg/s

c. Fungsi Transfer Kecepatan

Resonansi X

F

X

F

res =

0,12001

3,91

= 0,03069 m/Ns

d. Koefisien Redaman (C)

C = 1

X

F

res

= 1

0,03069

= 35,58 Ns/m

e. Koefisien Redaman Kritis (Ck)

Ck = C

ξ=

35,58

0,079= 450,417

Ns/m

f. Massa Sistem (m)

m = Ck

2 .𝜔𝑟𝑒𝑠

= 450,417

2 .94,2

= 450,417

188,4

= 2,390 kg

g. Kekakuan (k)

k = m . ωres2

= 2,390 . 8873,64

= 21207,99 N/m



transfer simpangan tumpuan jepit

dan roll

Sebagai contoh perhitungan diambil

kondisi getaran balok aluminium pada

penggetar (eksiter) ditengah balok (850

mm), dengan ketebalan balok (10 mm).

Pembahasan

A. Analisa dengan fungsi transfer

simpangan

Pada hasil pengujian dan perhitungan

sistem getaran balok baja dengan variasi

tumpuan yang berbeda yaitu tumpuan

roll dan tumpuan engsel, tumpuan jepit

dan tumpuan roll, tumpuan jepit dan

tumpuan engsel didapatkan fungsi

transfer simpangan maupun kecepatan.

Dimana data hasil pengamatan dan

perhitungan dapat dilihat pada tabel A-1,

A-2, A-3. Dari tabel tersebut didapatkan

besarnya fungsi transfer simpangan

terhadap gaya eksitasi X

F dan frekuensi

sudutnya (ω). Dengan data tersebut

dibuat grafik fungsi transfer simpangan

terhadap gaya eksitasi dapat dilihat pada

grafik D-1, D-2, D-3. Dari grafik-grafik

tersebut didapatkan data-data yang dapat

dilihat pada tabel C-1, C-2, C-3, data-

data tersebut sebagai berikut :

1. Tumpuan roll dan tumpuan engsel

1. Fungsi transfer simpangan X

F

res

= 0,00129 mm/N

2. Frekuensi sebelum resonansi

ω1= 82 rad/s

3. Frekuensi setelah resonansi ω2

= 96 rad/s

4. Frekuensi resonansi ωres = 94,2

rad/s

2. Tumpuan jepit dan tumpuan roll


F

res

= 0,00181 mm/N

2. Frekuensi sebelum resonansi ω1=

76 rad/s

3. Frekuensi setelah resonansi ω2

= 102 rad/s


rad/s

3. Tumpuan jepit dan tumpuan engsel


F

res =

0,00032 mm/N

2. Frekuensi sebelum resonansi ω1=

91 rad/s

3. Frekuensi setelah resonansi ω2=

102 rad/s


rad/s

Dari data di atas diketahui fungsi

transfer simpangan terhadap gaya

eksitasi X

F

res dan frekuensi resonansi

ωres pada tumpuan roll dan tumpuan

engsel fungsi transfer simpangannya

lebih besar dibandingkan tumpuan jepit


tumpuan engsel. Hal ini sangat

berpengaruh terhadap besaran-besaran

ekuivalennya.

Hasil perhitungan besaran

ekuivalennya fungsi transfer simpangan

setiap variasi tumpuan yang berbeda

ditampilkan pada tabel C-1, C-2, C-3,

dengan data-data sebagai berikut :

1. Tumpuan roll dan tumpuan engsel

1. Faktor redaman ( 𝛏 )= 0,0074

2. Kekakuan (k)= 5263,15

N/m

3. Massa sistem (m)= 0,593 kg

4. Koefisien redaman (C) =

7,80 Ns/m

5. Koefisien redaman kritis

(Ck)=111,44 Ns/m

2. Tumpuan jepit dan tumpuan roll


2. Kekakuan (k)= 2127,65

N/m


4. Koefisien redaman (C)=

5,75 Ns/m


(Ck)= 44,24 Ns/m

3. Tumpuan jepit dan tumpuan engsel


2. Kekakuan (k) =33333,33

N/m


4. Koefisien redaman (C)=

35,35 Ns/m



(Ck)= 707,1 Ns/m

Dengan menganalisa hasil perhitungan

didapatkan faktor redaman (𝛏) pada

tumpuan roll dan tumpuan engsel lebih

kecil dibandingkan tumpuan lainnya.

Hal ini berarti amplitudo simpangan dan

gaya eksitasi X

F

res yang besar akan

menghasilkan faktor redaman (𝛏) yang kecil atau sebaliknya. Pengaruh besarnya kekakuan (k) terhadap faktor redaman (𝛏) dapat dilihat dari data yang diperoleh, dimana nilai kekakuan (k) akan semakin besar pada tumpuan jepit dan tumpuan engsel disebabkan oleh berkurangnya elastisitas dari sistem yang bergetar. Sedangkan massa sistem (m) yang bergetar didapatkan hasil perhitungan yang berbeda, hal ini disebabkan nilai kekakuan (k) seirng dengan bertambahnya frekuensi resonansi (ωres ) tiap tumpuan.

Nilai koefisien redaman redaman (C) yang didapatkan dari hasil perhitungan semakin besar jika nilai kekakuan (k) besar. Dapat dilihat pada tumpuan jepit dan tumpuan engsel nilai kekakukannya lebih besar maka nilai koefisien redaman (c) yang didapatkan lebih besar.

Koefisien redaman kritis (Ck) adalah batas dari suatu redaman dimana pada kondisi tersebut sistem tidak akan bergetar. Dari hasil perhitungan nilai koefisien redaman kritisnya (Ck) bertambah besar karena dipengaruhi oleh nilai kekakuan (k), massa sistem (m) dan koefisien redaman (C). B. Analisa dengan fungsi transfer

kecepatan

Pada hasil pengujian dan perhitungan

sistem getaran balok baja dengan variasi

tumpuan yang berbeda yaitu tumpuan

roll dan tumpuan engsel, tumpuan jepit


tumpuan engsel didapatkan fungsi

transfer simpangan maupun kecepatan.

Dimana data hasil pengamatan dan

perhitungan dapat dilihat pada tabel B-1,

B-2, B-3. Dari tabel tersebut didapatkan

besarnya fungsi transfer kecepatan

terhadap gaya eksitasi X

F dan frekuensi

sudutnya (ω). Dengan data tersebut

dibuat grafik fungsi transfer kecepatan

terhadap gaya eksitasi dapat dilihat pada

grafik E-1, E-2, E-3. Dari grafik-grafik

tersebut didapatkan data-data yang dapat

dilihat pada tabel C-4, C-5, C-6. Secara

keseluruhan, besaran-besaran tersebut

sama dengan besaran yang diperoleh

dengan fungsi transfer simpangan.

KESIMPULAN

Setelah melakukan pengujian dan

perhitungan pada getaran balok baja

dengan variasi tumpuan yang berbeda,

maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Dari hasil pengujian dan perhitungan

diperoleh karakteristik getaran yaitu

massa sistem (m), kekakuan (k),

faktor redaman (𝛏), koefisien

redaman (c) dan koefisien redaman

kritis (Ck) masing-masing pada

variasi tumpuan yang berbeda untuk

transfer simpangan yaitu 1. Pada

tumpuan engsel dan tumpuan roll

harga-harganya sebagai berikut :

massa sistem (m) 0,593 kg,

kekakuan (k) 5263,15 N/m, faktor

redaman 0,074, koefisien redaman

(c) 7,80 Ns/m dan koefisien redaman

kritis (Ck) 111,44 Ns/m. 2. Pada

tumpuan jepit dan tumpuan roll


massa sistem (m) 0,239 kg,

kekakuan (k) 2127,65 N/m, faktor

redaman 0,138, koefisien redaman

(c) 2,87 Ns/m dan koefisien redaman

kritis (Ck) 22,12 Ns/m. 3. Pada

tumpuan engsel dan tumpuan jepit


massa sistem (m) 3,75 kg, kekakuan

(k) 33333,33 N/m, faktor redaman

3,91, koefisien redaman (c) 35,35

Ns/m dan koefisien redaman kritis


(Ck) 707,1 Ns/m. Sedangkan untuk

fungsi transfer kecepatan nilai-nilai

besaran ekuivalen hampir sama

dengan nilai-nilai pada pada

perhitungan fungsi transfer

simpangan.

2. Dari variasi tumpuan yang berbeda

pada fungsi transfer simpangan

maupun kecepatan nilai kekakuan

(k), faktor redaman (𝛏), koefisien

redaman (c) dan koefisien redaman

kritis (Ck) lebih besar pada tumpuan

jepit dan tumpuan engsel,

dibandingkan tumpuan lainnya. Hal

ini jelas sangat mempengaruhi

getaran pada balok baja dengan

menggunakan variasi tumpuan yang

berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

Beer, P, Ferdinand, Jr, Jhonston, Russel,

E, Mekanik untuk Insinyur statika,

edisi keempat, Erlangga, Jakarta.

Kreyzig, Erwin, 1990, Matematika

Teknik Lanjutan, Erlangga, Jakarta.

Mappaita, Abdullah, Getaran Mekanik,

Jurusan Teknik Mesin Fak. Teknik

Mesin Fak. Teknik, Unhas,

Makassar, 2003.

Paz, Mario, Manu, A. P, 1993, Dinamika

Struktur, Teori dan Perhitungan,

Edisi kedua, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

Thomson, William, T, 1992, Teori

getaran dengan penerapan, Erlangga,

Jakarta.

Vierick Robert, Munaf, Dicky Rezaldy,

1995, Analisis Getaran, PT. Eresco,

Bandung.

William W, Seto , B.S, Getaran

Mekanis, seri buku Schaum, Teori

dan Soal-soal, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

Documents

Analisis Getaran Pada Balok Baja Dengan Peredam Struktur