Studi Numerik Pengaruh Radius Fillet dan Ketebalan Cap terhadap Tegangan Von Mises dan Faktor Keamanan Silinder Berdinding Tipis untuk Tabung Motor Roket

Abstract

Motor roket adalah bagian penting dari roket. Motor roket bekerja menggunakan prinsip bejana tekan karena bekerja di lingkungan dengan tekanan dan suhu tinggi. Makalah ini menyelidiki tegangan von Mises yang terjadi dalam silinder berdinding tipis untuk tabung motor roket dan faktor keamanan karena pengaruh radius fillet dan ketebalan cap. Dimensi panjang silinder adalah 400 mm, diameter luar 122 mm, dan ketebalan dinding 5 mm. Radius fillet divariasikan 2, 4, 6, dan 8 mm, sedangkan ketebalan cap divariasikan 5 dan 10 mm. Silinder berdinding tipis dikenai tekanan internal konstan yaitu 6 MPa. Analisis tegangan dilakukan menggunakan metode elemen hingga dengan perangkat lunak Ansys Workbench 2019 R3. Perbandingan nilai tegangan hoop dan longitudinal antara perhitungan analitik dan simulasi digunakan untuk proses verifikasi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa ketika radius fillet dan ketebalan cap meningkat, tegangan Von Mises menurun. Material memiliki faktor keamanan lebih tinggi dari 1,25 ketika ketebalan cap 10 mm dengan radius fillet 4, 6, dan 8 mm.