Analisis Struktur Sayap Aspek Rasio Rendah Berbahan Komposit Kevlar, Karbon, Glass, Dan Epoxy Menggunakan Patran Nastran

Abstrak

Komposit adalah dua macam atau lebih material yang digabungkan atau dikombinasikan dalam sekala makroskopis (dapat terlihat langsung oleh mata) sehingga menjadi material baru yang lebih berguna. Salah satu komponen penting pada pesawat terbang atau UAV yaitu bagian sayap. Konstruksi pada pesawat terbang awal mulanya  menggunakan material logam sebagai rangka penyusunnya baik dari fuselage, empennage, maupun wing. Seiring dengan perkembangan teknologi, ditemukanlah komposit untuk menggantikan material logam dengan pertimbangan kekuatan struktur komposit yang kuat namun bobotnya dapat lebih ringan daripada logam-logam yang biasa digunakan untuk konstruksi pesawat terbang. Komposit juga dinilai lebih efisien karena kekuatan strukturnya dapat diatur dengan mengubah arah seratnya sehingga kekuatan strukturnya akan berbeda bila dikenai gaya atau tekanan dari arah yang berbeda tergantung kebutuhan (asimetris). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan struktur sayap berbahan komposit serat Kevlar, Karbon, dan Glass yang arah seratnya divariasikan menjadi 4, yaitu 0°, 45°, 90°, dan 0°/90°. Penelitian ini dilakukan menggunakan aplikasi MSC Patran 2018 dan MSC Nastran 2018 secara komputasional. Hasil dari pengujian pada penelitian ini, komposit serat Karbon dengan arah serat 0° menunjukkan performa terbaik dengan nilai Failure Indices sebesar 0,0374 dan nilai displacement sebesar 27,9 mm, serta komposit serat Kevlar dengan berat teringan senilai 1387000 mg atau 1,387 kg.