Pengaruh Variasi Ketebalan Penampang Segiempat Pada Crashbox Terhadap Kemampuan Menyerap Energi

THE EFFECT OF RECTANGULAR CROSS-SECTION THICKNESS VARIATIONS ON THE ENERGY ABSORPTION CAPABILITY OF CRASHBOX

Tingginya angka kecelakaan lalu lintas dengan tipe tabrakan frontal mendorong pengembangan sistem keselamatan pasif kendaraan, salah satunya adalah crashbox. Crashbox berfungsi menyerap energi tumbukan agar gaya yang diteruskan ke struktur utama kendaraan dan penumpang dapat diminimalkan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi ketebalan penampang segiempat terhadap kemampuan penyerapan energi dan karakteristik crashworthiness crashbox. Metode penelitian yang digunakan adalah simulasi numerik berbasis Finite Element Analysis (FEA) menggunakan perangkat lunak ANSYS Explicit Dynamics. Model crashbox penampang segiempat berbahan AA6061-T6 dianalisis dengan variasi ketebalan 2 mm, 3 mm, dan 4 mm. Simulasi tumbukan dilakukan secara aksial dengan kecepatan impactor 15,6 m/s dan massa 100 kg. Parameter yang dianalisis meliputi Energy Absorption (EA), Specific Energy Absorption (SEA), Mean Crushing Force (MCF), Initial Peak Force (IPF), dan Crash Load Efficiency (CFE).

Hasil simulasi menunjukkan bahwa peningkatan ketebalan crashbox secara signifikan meningkatkan kemampuan penyerapan energi. Crashbox dengan ketebalan 2 mm memiliki nilai EA sebesar 0,847 kJ dan SEA sebesar 3,35 kJ/kg, ketebalan 3 mm menghasilkan EA sebesar 4,912 kJ dan SEA sebesar 13,11 kJ/kg, ketebalan 4 mm, dengan EA sebesar 6,862 kJ dan SEA sebesar 13,92 kJ/kg. Nilai IPF meningkat dari 209,15 kN pada ketebalan 2 mm menjadi 427,57 kN pada ketebalan 4 mm, sementara nilai CFE juga meningkat dari 0,79% menjadi 38,57%, yang menunjukkan kestabilan gaya deformasi yang lebih baik.

The high number of traffic accidents involving frontal collisions has prompted the development of passive vehicle safety systems, one of which is the crashbox. Crashboxes absorb impact energy to minimize the force transmitted to the vehicle's main structure and passengers. This study aims to analyze the effect of varying the thickness of a rectangular cross-section on the energy absorption capacity and crashworthiness characteristics of a crashbox. The research method used is a numerical simulation based on Finite Element Analysis (FEA) using ANSYS Explicit Dynamics software. A rectangular crashbox model made of AA6061-T6 was analyzed with varying thicknesses of 2 mm, 3 mm, and 4 mm. The collision simulation was conducted axially with an impactor speed of 15.6 m/s and a mass of 100 kg. The parameters analyzed included Energy Absorption (EA), Specific Energy Absorption (SEA), Mean Crushing Force (MCF), Initial Peak Force (IPF), and Crash Load Efficiency (CFE).

The simulation results show that increasing the thickness of the crashbox significantly improves energy absorption capacity. Crashbox with a thickness of 2 mm has an EA value of 0.847 kJ and SEA of 3.35 kJ/kg, a thickness of 3 mm produces an EA of 4.912 kJ and a SEA of 13.11 kJ/kg, a thickness of 4 mm, with an EA of 6.862 kJ and a SEA of 13.92 kJ/kg. The IPF value increases from 209.15 kN at a thickness of 2 mm to 427.57 kN at a thickness of 4 mm, while the CFE value also increases from 0.79% to 38.57%, which indicates better stability of deformation forces.