Analisis Komparatif Metode Rayleigh dan Dunkerley terhadap Hasil Simulasi Numerik Sistem Poros Dua Disk Berbasis ANSYS
DOI:
https://doi.org/10.31004/joecy.v5i2.2699Keywords:
Metode Rayleigh, Dunkerley method, natural frequency, two-disk shaft, ANSYS WorkbenchAbstract
Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis komparatif terhadap dua pendekatan analitik klasik, yaitu metode Rayleigh dan Dunkerley, dalam berasumsi frekuensi alami sistem poros berputar dengan dua cakram simetris. Evaluasi dilakukan untuk menilai seberapa akurat kedua metode tersebut jika dibandingkan dengan hasil simulasi numerik berdasarkan metode elemen hingga. Perhitungan analitik dilakukan berdasarkan parameter geometri dan sifat mekanik poros baja AISI 4140, serta konfigurasi massa cakram yang umum digunakan pada alat praktikum putaran kritis. Selanjutnya, hasil estimasi frekuensi alami dari masing-masing metode divalidasi melalui simulasi numerik menggunakan perangkat lunak ANSYS Workbench dengan prosedur modal analysis . Hasil menunjukkan bahwa metode Rayleigh memberikan estimasi frekuensi alami sebesar 80,58 Hz, dengan deviasi kurang dari 0,1% terhadap hasil simulasi numerik sebesar 80,495 Hz. Sementara itu, metode Dunkerley menghasilkan estimasi sebesar 79,11 Hz, yang menunjukkan deviasi lebih besar. Temuan ini menunjukkan bahwa metode Rayleigh memiliki tingkat akurasi yang lebih tinggi dan dapat dijadikan sebagai pendekatan awal yang Andal dalam proses perancangan sistem poros dinamis, khususnya pada tahap awal analisis sebelum dilakukan simulasi numerik lanjutan.
References
Baher, K., Atiyah, A., & Abdulsahib, I. A. (2022). Comparative study of vibration analysis in rotary shafts between Rayleigh’s and Dunkerley’s methods. Al-Khwarizmi Engineering Journal, 18(2), 29–42. https://doi.org/10.22153/kej.2022.05.001
Budynas, R. G., & Nisbett, J. K. (2011). Shigley’s Mechanical Engineering Design (9th ed.). McGraw-Hill.
Fitri, M., & Saputra, D. D. (2023). Simulasi Putaran Kritis pada Poros dengan Beban Alat Uji Putaran Kritis Menggunakan Software ANSYS. Jurnal Unitek, 16(1), 103–114. https://doi.org/10.52072/unitek.v16i1.561
Ganesan, V. (2012). IC Engines (4th ed.). Tata McGraw Hill Education.
Holowenko, A. R. (1985). Dynamics of Machinery. McGraw-Hill Book Company.
Jatmoko, A. (2014). Analisa Kegagalan Poros dengan Pendekatan Metode Elemen Hingga. Turbo, 2(2), 1–6. https://ojs.ummetro.ac.id/index.php/turbo/article/view/31
Logan, D. L. (2007). A First Course in the Finite Element Method (4th ed.). Thomson.
Meirovitch, L. (2001). Fundamentals of Vibrations. McGraw-Hill.
Moaveni, S. (2015). Finite Element Analysis: Theory and Application with ANSYS (4th ed.). Pearson.
Norton, R. L. (2004). Design of Machinery (3rd ed.). McGraw-Hill.
Rao, S. S. (2007). Vibration of Continuous Systems. John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9780470117866
Rossing, T. D. (1977). Shock and Vibration Handbook (2nd ed.). In American Journal of Physics, 45(7). https://doi.org/10.1119/1.10796
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
