JENIS-JENIS PEREDAM

Peredam adalah penghambat terhadap gerakan dari suatu sistem bergetar. Di dalam konteks ini, istilah pengurangan digunakan untuk perubahan energi ke bentuk energi lain, oleh karena itu perpindahan sebuah energi dari sistem bergetar. Jenis energi ke dalam daya mekanis yang diubah tergantung pada sistem dan mekanisme fisik yang menyebabkan pengurangan. Karena Untuk sistem yang bergetar, sebagian besar energi diubah menjadi panas.  Cara-cara tertentu di mana energi yang hilang dalam getaran tergantung pada mekanisme fisik dalam struktur. Jenis-jenis peredam dalam struktur akan tergantung mekanisme yang mendominasi dalam situasi  yang diberi. Dengan demikian, setiap representasi matematis redaman fisik dalam persamaan gerak dari sistem bergetar akan menjadi penyamarataan dan perkiraan fisik yang  benar.

 

Model Peredam

(a) Sistem peredam berderajat kebebasan tunggal (SDOF-system) ,

(b)  sistem peredam  terus menerus (kontinyu) dan

(c)    sistem peredam dalam beberapa derajat kebebasan (MDOF-System)

 

(a).  Sistem Peredam  Berderajat Kebebasan Tunggal

Dalam dinamika struktur, jumlah koordinat bebas (independent coordinates) diperlukan untuk menetapkan susunan atau posisi sistem pada setiap saat, yang berhubungan dengan jumlah derajat kebebasan (degree of fredom).

Pada umumnya, struktur berkesinambungan (continuous structure) mempunyai jumlah derajat kebebasan (number of degrees of fredom) tak berhingga. Namun dengan proses idealisasi atau seleksi, sebuah model matematis yang tepat dapat mereduksi jumlah derajat kebebasan menjadi suatu jumlah diskrit dan untuk beberapa keadaan dapat menjadi berderajat kebebasan tunggal.

Sistem Derajat Kebebasan TunggalGambar V.1. Contoh Struktur yang Dimodelisasikan sebagai Sistem Derajat Kebebasan Tunggal

Keterangan :

(1). Elemen massa (m), menyatakan massa dan sifat inersia dari struktur.

(2). Elemen pegas (k), menyatakan gaya balik elastis (elastic restoring force) dan kapasitas energi potensial dari struktur.

(3). Elemen redaman (c), menyatakan sifat geseran dan kehilangan energi dari struktur.

(4). Pengaruh gaya (F(t)), menyatakan gaya luar yang bekerja pada sistem struktur.

getaran mekanik

Persamaan “*” dimasukkan PDG diatas, diperoleh :

ms2 est + Cs est + kest  = 0

(ms2  + Cs + k)est  = 0 → est ≠ 0

ms2 + Cs +k = 0 → persamaan karakteristik dari system.

S1.2 = – C/2m ±  – k/m, sehingga jawaban menjadi :

x = C1 e1st  + C2 e2st

dimana : C1 dan C2 = konstante yang ditentukan oleh kondisi awal.

Perhatikan kembali * dimana suku yang berada dibawah tanda akar = 0 sehingga C menjadi Ck (C kritis) dan akan memberikan 2 akar persamaan yang sama :

(Ck/2m)2 – k/m = 0

(Ck/2m)2 = k/m = ωn2

Ck = 2m ωn = 2 km

Hubungan antara C dan Ck dinyatakan dengan ξ (faktor peredam) sebagai berikut :

ξ = C/Ck

C/2m = C/Ck.Ck/2m = ξ.ωn

Persamaan * menjadi : s1.2 = [-ξ ± ξ2-1]ωn  ……………………**

  • Jika C > Ck atau ξ > 1 → over damping dimana tidak terjadi oksilasi.
  • Jika C = Ck atau ξ = 1 → critical damping dimana juga tidak terjadi oksilasi
  • Jika C < Ck atau ξ < 1 → under damping dimana akan terjadi oksilasi.

Kekuatan redaman ( Fd) diasumsikan untuk menjadi pembanding percepatan yang seketika/spontan, adalah

RUMUS KEKUATAN REDAMAN

dan koefisien proportional, c dikenal sebagai dashpot-constant atau membasahi merekat tetap.

  • Untuk SDOF sistem faktor kerugian ini dapat ditulis

k = kekakuan

  • Frekuensi-dependent dashpot  sebagai berikut :

  • Untuk SDOF sistem, uraian persamaan gerak dapat ditulis :

  • Dimana  X (iw) F (iw) and adalah tanggapan dan eksitasi yang berturut-turut, yang diwakili frekwensi daerah. Catat bahwa dashpot itu kini diijinkan untuk mempunyai ketergantungan frekwensi.

di mana sgn(•) merupakan tanda funsi

  • Crandall ( 1970) telah menunjukkan bahwa fungsi tanggapan dorongan/gerakan untuk dashpot hysteretic yang ideal( tidak terikat pada frekwensi), diberi oleh :

  • Kekuatan gerakan diasumsikan sebanding dengan gaya normal antar bidang-geser dan tidak terikat pada percepatan. Kekuatan redaman adalah :

Fr adalah kekuatan geseran

  • Sebagai contoh, percepatan yang squared membasahi, yang mana menyajikan ketika suatu massa bergetar suatu cairan atau ketika cairan dipaksa dengan cepat melalui suatu mulut. Basahi kekuatan dalam hal ini adalah :

  • Dimana c adalah redaman tetap. Jika aliran fluida secara relatif lambat yaitu. berlapis, kemudian dengan pembiaran n= 1 di atas penyamaan mengurangi  menurunkan kasus dari redaman merekat.

This entry was posted in Teknik Mesin and tagged , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s