Analisis Struktur Rangka Box Fermentasi Biji Kakao Menggunakan Metode Elemen Hingga
DOI:
https://doi.org/10.32497/jrm.v20i1.6092Keywords:
Analisis elemen hingga, ASTM A36, Beban statis, Faktor keamanan, Fermentasi biji kakaoAbstract
Proses fermentasi biji kakao di Kabupaten Berau oleh para petani masih dilakukan secara tradisional. Metode ini menggunakan kotak fermentasi berbahan kayu yang berpotensi menyebabkan kontaminasi akibat korosi dari paku atau material lainnya, sehingga berdampak pada keamanan dan kualitas biji kakao yang dihasilkan. Kebutuhan akan teknologi fermentasi yang lebih efisien mendorong pengembangan desain rangka fermentasi yang kuat dan aman. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kekuatan desain rangka fermentasi berbahan ASTM A36 menggunakan metode elemen hingga (FEA) pada perangkat lunak Autodesk Inventor Professional 2024. Analisis mencakup distribusi tegangan (Von Mises), perpindahan (Displacement), dan faktor keamanan (Safety factor). Proses penelitian diawali dengan pembuatan desain rangka dan penentuan dimensinya, kemudian dilanjutkan dengan analisis elemen hingga menggunakan pembebanan sebesar 637 N. Simulasi dilakukan untuk menentukan distribusi tegangan maksimum, nilai perpindahan, dan faktor keamanan guna memastikan bahwa desain memenuhi standar keamanan. Hasil simulasi menunjukkan tegangan maksimum Von Mises sebesar 7,19443 MPa, perpindahan (Displacement) sebesar 0,0693914 mm, dan faktor keamanan (Safety factor) sebesar 15. Berdasarkan hasil tersebut, desain rangka yang telah dianalisis secara teknis dinyatakan aman untuk menahan beban statis maupun beban kejut. Penelitian ini memiliki kebaruan dalam penerapan material ASTM A36 dan analisis FEA untuk menghasilkan desain rangka box fermentasi yang lebih efisien secara struktur dan memiliki faktor keamanan lebih baik dibandingkan model konvensional menggunakan material kayu.
References
[1] Hidayat, D.P., dan Tamjidillah, M. Perancangan dan pembuatan alat pemotong kerupuk otomatis dengan kapasitas 60 kg per jam. JTAM ROTARY. 2022;4(2):151-164.
[2] Toteles, A. Analisis material kontruksi chasis mobil listrik laksamana V2 menggunakan software Autodesk Inventor. Machine: Jurnal Teknik Mesin. 2021;7(1):30-37.
[3] Attorik, A.A., Ambiyar, A., Sari, D., dan Rahim, B. Simulasi dan analisis kekuatan pembebanan frame pada perancangan mesin press bearing manual hydraulic jack menggunakan Autodesk Inventor. Jurnal Vokasi Mekanika (VoMek). 2022;4(1):19-25.
[4] Firmansah, A.R., Suares, R.M., Ikhsanudin, Z., Ghozali, A.I., Yanto, A.D., et al. Rancang bangun mesin pengirat bambu untuk industri rumah tangga dengan tenaga ¼ HP. Jurnal Rekayasa Mesin. 2024;19(2):327–338.
[5] Badruzzaman, B., Endramawan, T., Rahmi, M., dan Susandi, J. Analisis kekuatan pembebanan rangka pada perancangan mesin grading fish jenis ikan lele menggunakan simulasi Solidworks. Prosiding The 11th Industrial Research Workshop and National Seminar. 2020:259-262.
[6] Oktavianto, S.N., dan Faimun, F. Analisa sistem clamp pada penggantung jembatan kutai kartanegara dengan metode elemen hingga. Jurnal Teknik ITS. 2013;2(1):F-102-F-106.
[7] Pratama, J., dan Mahardika, M. Finite element analysis to determine the stress distribution, displacement and safety factor on a microplate for the fractured jaw case. AIP Conference Proceedings. 2018;1941:020022.
[8] Kristiawan, T.A., Alisyafa’at, A.D., Yanuar, P., dan Setiyawan, T. Analisa penggunaan support frame lama pada desain baru screw conveyor machine menggunakan metode elemen hingga. Jurnal Mesin Nusantara. 2023;6(1).
[9] Rohman, F., Mardiyana, D., Ridha, F., dan Damodar, S.K. Structural analysis of waste separation machine frame using FEA method. International Journal Engineering And Applied Technology (IJEAT). 2023;6(1):10-17.
[10] Wibawa, L.A.N. Simulasi kekuatan komponen sarana pengujian roket menggunakan Autodesk Inventor Professional 2017. bukuKatta: Solo, Indonesia. 2018.
[11] Pramudya, A. D., Fiveriati, A., Wahid, M.A., Sari, E.N., and Catrawedarma, I. Analisis kekuatan keranjang skylift truck crane menggunakan metode elemen hingga. Journal of Scientech Research and Development. 2024;6(1):1711-1718.
[12] Susilo, J., Santoso, A., Musyiradi, T.B. Simulasi penggunaan fin undership terhadap tahanan dan gaya dorong kapal dengan metode analisa CFD. Jurnal Teknik ITS. 2014;3(2):G174–G179.
[13] Karmankar, R.G. Analysis of Von-Mises-Stress for interference fit and pull-out states by using finite element method. Int. Res. J. Eng. Technol. 2017;4(11):1367–1374.
[14] Ellianto, M. S. D., dan Nurcahyo, Y. E. Rancang bangun dan simulasi pembebanan statik pada sasis mobil hemat energi kategori prototype. Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material. 2020;4(2):53–58.
[15] Roswandi, I., dan Rahmat, R. Analisis beban pada hook pembalik produk AEET dengan software Solidwork 2018. PRIMA-Aplikasi dan Rekayasa dalam Bidang Iptek Nuklir. 2020;17(1):10-18.
[16] Wibawa, L.A.N. Simulasi kekuatan komponen sarana pengujian roket menggunakan Autodesk Inventor Professional 2017. bukuKatta: Solo, Indonesia. 2018.
[17] Pris, F.R., Suyitno, B.M., dan Suhadi, A. Analisis kekuatan velg aluminium alloy 17 inc dari berbagai desain menggunakan metode finite element analysis (FEA). Teknobiz: Jurnal Ilmiah Program Studi Magister Teknik Mesin. 2019;9(2):33–39.
[18] R. S. Khurmi and J. K. Gupta, A textbook of machine design. S. Chand publishing, 2005.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Jurnal Rekayasa Mesin
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Copyright of articles that appear in Jurnal Rekayasa Mesin belongs exclusively to Penerbit Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang. This copyright covers the rights to reproduce the article, including reprints, electronic reproductions, or any other reproductions of similar nature.
