JURNAL REKAYASA MESIN (JRM)
Hal: 662-670 Vol.
No.
Desember 2025 e-ISSN: 2988-7429.
p-ISSN: 2337-828X https://ejournal.
id/index.
php/jurnal-rekayasa-mesin Analisis Kekuatan Lifting Lug pada Proses Dismantling Chimney Berbasis Finite Element Analysis Wisnu Hilmansyah1*.
Dewi Puspitasari2.
Tinton Davareza3 1,2,3Teknik Mesin.
Fakultas Vokasi.
Universitas Negeri Surabaya.
Indonesia 60231 E-mail: *wisnu.
22019@mhs.
Abstrak: Proses dismantling chimney memerlukan sistem pengangkatan yang aman dan andal, di mana lifting lug berperan sebagai komponen utama dalam mentransfer beban ke alat angkat.
Kegagalan desain lifting lug dapat menimbulkan risiko keselamatan yang tinggi selama proses pengangkatan struktur bertingkat.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kekuatan struktural desain lifting lug pada proses dismantling chimney secara bertahap menggunakan metode Finite Element Analysis (FEA).
Chimney dibagi menjadi tiga kondisi pembebanan yang merepresentasikan perbedaan massa segmen, yaitu segmen 1Ae5, 6Ae14, dan 15Ae23.
Analisis dilakukan menggunakan SolidWorks Simulation dengan material baja struktural ASTM A36 dan asumsi pembebanan statis.
Parameter hasil yang dianalisis meliputi tegangan Von mises, regangan Von mises, dan deformasi total.
Hasil simulasi menunjukkan tegangan Von mises maksimum masing-masing sebesar 76,85 MPa, 101,8 MPa, dan 81,62 MPa, yang semuanya berada di bawah batas luluh material sebesar 250 MPa.
Regangan maksimum yang terjadi masih berada dalam rentang elastis, dengan nilai tertinggi sebesar 77,97 MPa.
Deformasi total maksimum yang diperoleh tetap kecil, kurang dari 0,6 mm pada semua kondisi Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa desain lifting lug yang dianalisis aman dan memiliki kekuatan struktural yang memadai untuk digunakan pada proses dismantling chimney secara bertahap.
Kata kunci: Finite Element Analysis, lifting lug, dismantling chimney, tegangan von mises, deformasi total.
Abstract: The dismantling process of industrial chimneys requires a safe and reliable lifting system, in which the lifting lug serves as a critical component for transferring loads to lifting equipment.
Improper lifting lug design may lead to significant safety risks during the lifting of segmented structures.
This study aimed to evaluate the structural strength of a lifting lug design used in a staged chimney dismantling process using Finite Element Analysis (FEA).
The chimney was divided into three loading conditions representing different segment masses, namely segments 1Ae5, 6Ae14, and 15Ae23.
The analysis was conducted using SolidWorks Simulation with ASTM A36 structural steel under static loading assumptions.
The evaluated output parameters included Von mises stress.
Von mises strain, and total deformation.
The simulation results showed maximum Von mises stresses of 76.
85 MPa, 101.
8 MPa, and 81.
62 MPa, all of which were below the material yield strength of 250 MPa.
The maximum strain values remained within the elastic range, with the highest value 97 MPa.
The total deformation remained small, with maximum displacement values below 0.
6 mm for all loading conditions.
These results indicate that the analyzed lifting lug design is structurally safe and suitable for application in staged chimney dismantling operations.
Keywords: Finite Element Analysis.
lifting lug.
chimney dismantling.
von mises stress.
total deformation.
A 2025.
JRM (Jurnal Rekayasa Mesi.
dipublikasikan oleh ejournal Teknik Mesin Fakultas Vokasi UNESA.
akurat mengenai respons struktural akibat variasi beban dan geometri, sehingga metode ini sesuai untuk menganalisis elemen struktural seperti lifting lug .
PENDAHULUAN
Proses pengangkatan struktur berat seperti chimney pada industri umumnya memanfaatkan lifting lug sebagai titik angkat yang menghubungkan sistem rigging dengan beban.
Lifting lug berfungsi mentransfer beban dari struktur ke alat angkat sehingga perannya sangat penting dalam memastikan keamanan selama proses pengangkatan.
Komponen ini harus dirancang untuk menahan beban statis maupun dinamis tanpa mengalami kegagalan material, karena pembebanan akan menimbulkan tegangan dan deformasi yang signifikan pada struktur lug itu sendiri.
Studi sebelumnya menunjukkan bahwa penggunaan Finite Element Analysis (FEA) dalam evaluasi komponen teknik mampu memberikan gambaran yang Finite Element Analysis adalah pendekatan numerik yang memecah struktur kompleks menjadi elemen kecil untuk menganalisis respons terhadap Metode ini telah banyak diterapkan dalam penelitian teknik untuk menentukan distribusi tegangan von mises dan deformasi total pada berbagai komponen, seperti sistem penyimpanan syngas, sasis kendaraan, dan elemen struktural lainnya.
Hasil penelitian-penelitian tersebut menunjukkan bahwa FEA efektif dalam memprediksi perilaku mekanis struktur di bawah kondisi pembebanan tertentu.
Oleh Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
Desember 2025: 662-670 karena itu.
FEA menjadi metode yang relevan untuk digunakan dalam analisis kekuatan lifting lug .
, .
Dalam konteks pemindahan dan pembongkaran chimney yang dilakukan secara bertahap, lifting lug memegang peranan penting dalam menentukan titik angkat yang aman.
Setiap segmen chimney memiliki massa yang berbeda sehingga beban yang diterima lifting lug juga bervariasi, yang berdampak langsung pada distribusi tegangan dan deformasi.
Penelitian pada aplikasi serupa, seperti pengangkatan blok kapal, menunjukkan bahwa geometri lifting lug sangat memengaruhi nilai tegangan maksimum dan deformasi yang terjadi selama proses lifting.
Oleh karena itu, desain lifting lug harus mempertimbangkan kondisi beban aktual agar risiko kegagalan struktural dapat dihindari .
, .
Batasan masalah dalam penelitian ini difokuskan pada analisis respons struktural lifting lug menggunakan metode FEA dengan kondisi pembebanan statis yang merepresentasikan beban Penelitian mempertimbangkan pengaruh beban dinamis, variasi temperatur, maupun interaksi detail antara lug dengan sling dan perangkat angkat lainnya.
Parameter yang dianalisis dibatasi pada tegangan von mises, regangan von mises, dan deformasi total pada lifting lug.
Pembatasan tersebut ditetapkan untuk menjaga interpretasi hasil analisis numerik .
Cerobong industri umumnya dibuat dari material baja, beton bertulang, atau material komposit, yang pemilihannya bergantung pada tinggi struktur, beban termal dan mekanis, serta ketahanan terhadap korosi.
Setiap jenis chimney memiliki karakteristik struktural yang berbeda terhadap beban angin, gempa, dan kondisi operasi jangka panjang.
Tantangan struktural dapat muncul selama masa operasi, seperti getaran dan degradasi material, maupun saat proses dismantling.
Pada tahap dismantling, perbedaan massa tiap segmen dan konsentrasi tegangan pada titik angkat menjadi faktor penting yang harus diperhitungkan secara teknis dan keselamatan .
, .
Proses Dismantling Chimney Proses dismantling chimney atau pembongkaran cerobong industri merupakan bagian dari demolition struktur tinggi yang dilakukan ketika cerobong telah mencapai akhir masa layan atau memerlukan Proses ini umumnya dilakukan secara terencana dan terkontrol dari bagian atas ke bawah guna meminimalkan risiko runtuh tidak terkendali .
Dalam praktik demolition teknik sipil, pembongkaran struktur tinggi biasanya menerapkan metode bertahap seperti top-down manual atau Meskipun pembahasan spesifik mengenai chimney masih terbatas dalam literatur nasional, prinsip keselamatan dan pengendalian dampak lingkungan tetap menjadi acuan utama dalam pembongkaran struktur tinggi .
Penelitian ini bertujuan menganalisis kekuatan struktural desain lifting lug pada proses dismantling chimney secara bertahap dengan menggunakan metode Finite Element Analysis (FEA).
Analisis dilakukan untuk memperoleh distribusi tegangan von mises, regangan von mises, dan deformasi total yang terjadi pada lifting lug akibat pembebanan angkat.
Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan rekomendasi desain lifting lug yang lebih aman.
Selain itu, penelitian ini diharapkan menjadi referensi bagi pengembangan dan evaluasi komponen pengangkat struktural pada aplikasi industri sejenis .
DASAR TEORI
Chimney Chimney atau cerobong asap industri adalah struktur vertikal yang dirancang untuk membuang gas buangan dan partikel hasil pembakaran ke ketinggian tertentu sehingga konsentrasi polutan di area kerja dan permukaan tanah dapat diminimalkan.
fungsi ini menuntut dimensi dan konfigurasi cerobong yang disesuaikan dengan karakteristik aliran buang dan batasan lingkungan setempat, termasuk ketinggian, diameter keluaran, dan kecepatan aliran gas.
Selain fungsi pembuangan, cerobong juga berperan dalam pengendalian emisi melalui desain dan perangkat tambahan, sehingga aspek desain cerobong sering dikaitkan langsung dengan standar pengendalian pencemaran udara industri .
Wisnu Hilmansyah, dkk.
| Analisis Kekuatan Lifting Lug padaA Gambar 1.
Proses Dismantling Chimney Sumber: .
Metode dismantling cerobong sering kali berupa pembongkaran bertahap .
di mana struktur cerobong dipecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil untuk kemudian diangkat atau diturunkan satu per satu, berbeda dengan implosive demolition atau peledakan yang lebih sering digunakan pada bangunan besar tanpa mempertimbangkan potensi kerusakan di sekitarnya.
studi monitoring terhadap proses peledakan dan runtuhnya cerobong beton menunjukkan bagaimana kerusakan progresif, variasi distribusi massa, dan respons dinamis struktur selama runtuh merupakan faktor fundamental yang mempengaruhi keselamatan dan perencanaan dismantling .
Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
03 ,Desember 2025 :662-670 Lifting Lug Lifting lug merupakan komponen struktural berupa pelat logam yang berfungsi sebagai titik angkat untuk menghubungkan beban dengan alat angkat seperti sling, shackle, atau crane sehingga gaya angkat dapat ditransfer secara aman dan terkontrol ke struktur Komponen ini dirancang untuk meminimalkan konsentrasi tegangan serta memudahkan perencanaan sistem rigging sebelum proses pengangkatan dilakukan .
Jenis lifting lug yang umum digunakan meliputi pad eye atau cheek plate, welded lug yang dilas langsung pada struktur, serta bolted lug yang dipasang menggunakan baut, dengan prinsip kerja memikul gaya angkat melalui sambungan yang kuat dan geometri yang sesuai.
Variasi geometri seperti ketebalan pelat, diameter lubang, dan posisi lug sangat memengaruhi distribusi tegangan dan berpotensi menyebabkan kegagalan berupa yielding, fracture di sekitar lubang, atau excessive deformation terutama pada area sambungan las jika desain dan proses fabrikasi tidak tepat .
, .
Material Lifting Lug Material lifting lug umumnya menggunakan baja struktural ASTM A36 yang dikenal sebagai baja karbon rendah dengan sifat yang cocok untuk aplikasi struktural, terutama untuk komponen yang menahan beban berat.
Sifat mekanik tipikal yang dipakai dalam simulasi meliputi Modulus Elastisitas.
PoissonAos ratio, yield strength, dan densitas, nilai-nilai ini menjadikan A36 layak untuk aplikasi struktural yang menerima beban statis menengah sampai berat .
Studi eksperimen dan karakterisasi material di lingkungan Indonesia menunjukkan konsistensi sifat mekanik dasar ASTM A36 pada sampel pelat dan pengaruh perlakuan panas/pengelasan terhadap performa mekanisnya, sehingga parameter standar tersebut dapat dijadikan acuan awal dalam simulasi FEA .
Properti Tabel I.
Sifat Kimia ASTM A36 Komposisi Komposisi Properti .
t%) .
t%) 0,20 0,27 0,050 1,03 0,040 0,28 Sumber: .
Tabel II.
Sifat Mekanik ASTM A36 Properti Nilai Satuan Keterangan Density 7,850 Kg/m3 Massa jenis YoungAos Modulus Mpa Modulus Tensile Strength Kekuatan tarik Mpa (Ultimat.
Batas Yield Strength
Mpa
elastis/tegangan (EA) Shear Modulus
Modulus geser
(G)
y 109 (N/mA) Sumber: .
Peran sifat material sangat krusial pada respons struktural lifting lug.
Dalam analisis numerik seperti FEA, sifat mekanik ini menjadi dasar untuk Wisnu Hilmansyah, dkk.
| Analisis Kekuatan Lifting Lug padaA memodelkan respons tegangan dan regangan struktur bawah beban.
Modulus elastisitas mengukur kekakuan material dalam fasa elastis, sedangkan rasio Poisson menggambarkan hubungan lateral-aksial saat baja menerima beban, yang penting dalam prediksi deformasi komponen lifting lug di bawah tegangan von mises dan total deformasi .
Perilaku material di bawah beban asumsi biasanya diasumsikan isotropik dan homogen, yang merupakan asumsi umum dalam simulasi FEA untuk baja struktural karena baja karbon rendah seperti A36 cenderung menunjukkan perilaku yang mendekati kondisi ini pada tingkat makro dalam domain elastisnya .
Finite Element Analysis (FEA) Finite Element Analysis (FEA) atau Metode Elemen Hingga adalah teknik numerik untuk memodelkan dan menganalisis perilaku struktur yang geometri dan kondisi bebannya kompleks dengan membagi struktur kontinu menjadi elemen-elemen kecil yang saling terhubung.
Pendekatan ini regangan, dan deformasi pada struktur yang tidak memungkinkan dianalisis secara analitik misalnya komponen mekanik dengan bentuk tidak beraturan atau beban kompleks .
FEA telah menjadi metode standar dalam desain dan analisis komponen mekanik maupun struktural, termasuk pada kendaraan dan sistem transportasi, karena mampu memberikan prediksi awal sebelum produksi fisik dilakukan .
Prosedur umum FEA Static Structural meliputi.
Setting Material .
Input Geometri 3D Model .
Meshing .
Boundary Conditions .
Solving .
Result Evaluation Proses ini memungkinkan desainer melakukan what if analysis, membandingkan alternatif desain hanya dengan simulasi komputer tanpa harus membuat prototype fisik sehingga efisien dari segi waktu dan biaya .
Parameter Hasil FEA Finite Element Analysis menghasilkan berbagai parameter hasil yang digunakan untuk mengevaluasi respons struktural suatu komponen terhadap beban yang diterapkan.
Tiga parameter utama dalam analisis struktur teknik adalah tegangan Von mises, regangan Von mises, dan total deformation yang masing-masing menjadi dasar penilaian keamanan desain dan batas elastis material.
Tegangan Von mises (Von mises Stres.
Tegangan Von mises atau equivalent stress merupakan parameter utama dalam hasil analisis FEA yang digunakan untuk mengevaluasi apakah material telah mencapai atau mendekati batas lelehnya ketika menerima beban kompleks.
Kriteria Von mises sering dipakai dalam analisis struktur untuk material daktail Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
03 ,Desember 2025 :662-670 karena memberikan nilai tegangan ekuivalen tunggal yang dapat dibandingkan langsung dengan yield strength material tersebut, sehingga memudahkan penilaian keamanan desain .
yuayce = [.
uaycu yuayc ) .
uayc Oe yuayc ) .
uayc Oe yuaycu )2 2 yua 2 yua 2 )]2 6 .
uaycuyc ycyc Sumber: .
Di mana:
= tegangan normal (P.
= tegangan geser (P.
Persamaan ini merumuskan tegangan Von mises (E.
sebagai fungsi dari komponen tegangan normal dan geser dalam tiga sumbu utama.
Regangan Von mises (Von mises Strai.
Regangan Von mises adalah ukuran ekuivalen dari deformasi yang dialami material akibat tegangan yang bekerja, dan sering digunakan dalam FEA untuk menilai respons deformasi sebelum terjadinya Nilai strain ini membantu memahami bagaimana material berubah bentuk relatif terhadap keadaan awalnya ketika diberi beban, serta dapat digunakan untuk menilai apakah struktur masih dalam perilaku elastis atau telah memasuki fase plastis .
yuAyce = [ ( yuAycu Oe yuAyc ) ( yuAyc Oe yuAyc ) 1 yc 2 .
uAyc Oe yuAycu )2 ] METODE Metode penelitian ini mencakup rangkaian tahapan yang dilakukan untuk menganalisis kekuatan struktural lifting lug menggunakan pendekatan Finite Element Analysis.
Proses penelitian dimulai dari pembuatan model geometri lifting lug, penentuan material dan sifat mekanik, persiapan mesh, penetapan kondisi batas serta pembebanan, hingga pelaksanaan analisis statis menggunakan Solidworks Simulation.
Setiap langkah dirancang untuk memastikan bahwa model dianalisis dalam kondisi yang sesuai dengan realita, sehingga hasil analisis terhadap parameter Equivalent Stress (Von mise.
Equivalent Strain (Von mise.
, dan Total deformation dapat diperoleh secara objektif dan akurat.
Desain dan Model Geometri Lifting Lug Lifting lug berfungsi sebagai titik angkat utama yang menghubungkan struktur chimney dengan sistem rigging selama proses dismantling, sehingga beban dari setiap segmen chimney dapat ditransfer secara aman ke alat angkat.
Pada proses dismantling chimney, lifting lug harus mampu menahan gaya angkat statis yang bekerja selama pemisahan dan pemindahan tiap Desain lifting lug yang dianalisis pada penelitian ini ditujukan untuk memastikan distribusi tegangan yang merata dan menghindari konsentrasi tegangan berlebih.
Oleh karena itu, desain lifting lug menjadi elemen kritis dalam menjamin keselamatan dan keandalan proses pengangkatan.
Sumber: .
Di mana:
= regangan normal (P.
= poisson's ratio Persamaan ini mengkuantisasi regangan ekuivalen (A.
berdasarkan komponen regangan normal dan geser dalam sistem tiga dimensi.
Gambar 2.
Model 3D Lifting Lug Sumber: Penulis Total Deformation Total deformasi atau total deformation dalam analisis FEA mengukur perubahan posisi setiap titik pada model dari kondisi awal hingga kondisi setelah pembebanan, yang mencakup seluruh komponen deformasi dalam sumbu X.
Y, dan Z.
Deformasi ini memberikan gambaran nyata tentang seberapa besar struktur berubah bentuk akibat beban yang diterapkan yang sangat penting dalam mengevaluasi kinerja struktural komponen teknik .
ycNya = OoycU 2 ycU 2 ycs 2 Sumber: .
Persamaan ini menghitung deformasi total sebagai akar kuadrat dari jumlah kuadrat komponen deformasi di setiap sumbu kartesian.
Wisnu Hilmansyah, dkk.
| Analisis Kekuatan Lifting Lug padaA Gambar 3.
Desain 2D Lifting Lug Sumber: Penulis Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
03 ,Desember 2025 :662-670 Tabel i.
Keterangan Desain 2D Lifting Lug Item Material Pipa ASTM A36 4Ay SCH 40 Flange ASTM A36 12mm Stiffener ASTM A36 12mm Sumber: Penulis Konfigurasi desain lifting lug yang dianalisis berupa pelat baja dengan satu lubang angkat yang disesuaikan dengan sistem pengait crane.
Parameter geometrik utama yang diperhatikan meliputi ketebalan pelat lug, diameter lubang angkat, serta lebar lug yang berpengaruh langsung terhadap kapasitas beban dan distribusi tegangan.
Untuk keperluan analisis FEA, geometri lifting lug disederhanakan dengan menghilangkan detail kecil yang tidak signifikan terhadap respons struktural.
Penyederhanaan ini dilakukan untuk meningkatkan efisiensi komputasi tanpa mengurangi akurasi hasil analisis tegangan dan Pemilihan Material Material merupakan aspek penting dalam analisis struktural lifting lug karena sifat mekaniknya sangat memengaruhi respons struktur terhadap pembebanan selama proses pengangkatan.
Pada penelitian ini digunakan baja karbon ASTM A36 yang umum diaplikasikan pada komponen struktural dan sistem pengangkatan karena memiliki kombinasi kekuatan, daktilitas, kemudahan fabrikasi, serta ketersediaan yang luas di industri.
Sifat mekanik material yang digunakan dalam simulasi meliputi Modulus Elastisitas.
PoissonAos Ratio.
Yield Strength, dan Density sebagaimana ditampilkan pada Tabel II, yang berfungsi untuk merepresentasikan perilaku material secara realistis dalam analisis numerik.
Parameter tersebut menjadi dasar perhitungan tegangan, regangan, dan deformasi yang terjadi pada lifting lug ketika menerima beban angkat chimney, sehingga memungkinkan evaluasi kekuatan dan keamanan desain secara akurat.
Beban Chimney pada Proses Dismantling Proses dismantling chimney dilakukan secara bertahap untuk mengurangi risiko kegagalan struktural dan meningkatkan keselamatan selama pengangkatan.
Metode ini melibatkan pemisahan struktur chimney menjadi beberapa bagian yang lebih kecil agar beban angkat dapat dikendalikan dengan lebih aman.
Pada penelitian ini, chimney dibongkar secara berurutan dari bagian atas ke bawah menggunakan sistem lifting.
Pendekatan dismantling bertahap memungkinkan analisis beban angkat yang lebih terkontrol pada setiap tahapan pengangkatan.
Wisnu Hilmansyah, dkk.
| Analisis Kekuatan Lifting Lug padaA Gambar 4.
Desain 2D Chimney Sumber: Penulis Chimney pada penelitian ini dibagi menjadi tiga segmen utama dengan massa yang berbeda sesuai dengan distribusi geometrinya.
Setiap segmen memiliki berat sendiri yang menghasilkan gaya angkat berbeda yang harus ditahan oleh lifting lug.
Besar gaya angkat ditentukan berdasarkan massa masing-masing segmen dengan mempertimbangkan percepatan gravitasi sebagai gaya utama yang bekerja.
Arah gaya pembebanan diasumsikan vertikal ke bawah dan diterapkan pada lifting lug sebagai representasi beban akibat berat segmen chimney.
Chimney Segmen Segmen Segmen Tabel IV.
Tonase Chimney Dimensi .
Tebal Plat .
Berat .
2178,38 3136,86 2352,65 Sumber: Penulis Dalam analisis ini, proses pengangkatan diasumsikan berlangsung dalam kondisi pembebanan Pengaruh beban dinamis akibat percepatan pengangkatan, ayunan beban, dan efek kejut tidak diperhitungkan dalam simulasi.
Asumsi pembebanan statis dipilih untuk menyederhanakan analisis serta memfokuskan evaluasi pada respons struktural dasar lifting lug.
Pendekatan ini dianggap cukup representatif untuk menilai distribusi tegangan, regangan, dan deformasi yang terjadi selama proses lifting chimney.
Boundary Conditions dan Pembebanan Model lifting lug dianalisis menggunakan metode elemen hingga dengan penerapan boundary conditions yang merepresentasikan kondisi pengangkatan aktual pada proses dismantling chimney.
Gaya angkat diterapkan pada kedua sisi klem yang terhubung dengan crane sebagai representasi distribusi gaya dari sistem rigging, dengan arah gaya mengikuti sumbu pengangkatan vertikal.
Besar gaya disesuaikan dengan berat masing-masing segmen chimney, yaitu sebesar A21.
367 N untuk segmen 1Ae5.
A30.
772 N untuk segmen 6Ae14, dan A23.
074 N untuk segmen 15Ae23.
Untuk meningkatkan akurasi hasil, dilakukan mesh refinement pada area kritis di sekitar lubang lug dan Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
03 ,Desember 2025 :662-670 titik pembebanan guna menangkap distribusi tegangan secara lebih detail.
Area lubang lifting lug yang terhubung dengan chimney ditetapkan sebagai fixed support untuk merepresentasikan kondisi keterikatan lug terhadap struktur selama proses lifting, dengan asumsi tidak terjadi perpindahan translasi maupun rotasi.
Sambungan antara lifting lug dan sistem rigging dimodelkan sebagai hubungan kaku .
tanpa mempertimbangkan efek gesekan atau kelonggaran.
Kendala gerak pada model sepenuhnya dibatasi oleh kondisi boundary condition yang ditetapkan, sementara pengaruh beban dinamis dan kontak nonlinier tidak dimasukkan dalam analisis.
Pendekatan ini digunakan untuk menyederhanakan model dan memfokuskan evaluasi pada respons tegangan dan deformasi lifting lug akibat beban angkat statis.
Prosedur Analisis Analisis kekuatan lifting lug dilakukan menggunakan perangkat lunak SolidWorks Simulation dengan pendekatan Finite Element Analysis (FEA).
Tahapan analisis dimulai dari pembuatan model tiga dimensi lifting lug sesuai desain, dilanjutkan dengan penetapan material baja struktural ASTM A36.
Selanjutnya dilakukan proses meshing untuk membagi model menjadi elemen hingga, dengan pemadatan mesh pada area kritis seperti lubang lug dan titik Boundary condition serta pembebanan kemudian diterapkan sesuai kondisi pengangkatan pada proses dismantling chimney.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil analisis dan pembahasan disajikan untuk memberikan gambaran mengenai respons struktural lifting lug pada proses dismantling chimney yang dianalisis menggunakan metode FEA.
Evaluasi dilakukan berdasarkan hasil simulasi numerik yang merepresentasikan kondisi pembebanan pada setiap segmen chimney yang dibongkar secara bertahap.
Parameter utama yang ditinjau meliputi tegangan Von mises, regangan Von mises, dan deformasi total sebagai indikator kinerja struktural dan tingkat keamanan desain.
Interpretasi hasil dilakukan dengan membandingkan nilai-nilai yang diperoleh terhadap batas elastis material ASTM A36 guna menilai kelayakan lifting lug pada kondisi pengangkatan yang Tegangan Von mises (Von mises Stres.
Analisis tegangan Von Mises dilakukan untuk menilai kekuatan struktural lifting lug pada setiap tahapan dismantling chimney.
Simulasi dilakukan pada tiga kondisi pembebanan yang merepresentasikan perbedaan massa segmen chimney.
Hasil analisis digunakan untuk mengidentifikasi distribusi dan nilai tegangan maksimum serta membandingkannya dengan yield strength material ASTM A36 guna menilai keamanan desain lifting lug.
Gambar 6.
Kontur Tegangan Segmen 1-5 Sumber: Penulis Pada segmen 1Ae5, hasil simulasi menunjukkan nilai tegangan Von mises maksimum sebesar 76,85 MPa.
Konsentrasi tegangan tertinggi terjadi di sekitar area lubang lifting lug yang berfungsi sebagai titik transfer gaya angkat.
Nilai tegangan ini berada jauh di bawah yield strength material ASTM A36 sebesar 250 MPa.
Kondisi tersebut menunjukkan bahwa struktur lifting lug masih bekerja dalam daerah elastis pada pembebanan segmen ini.
Gambar 5.
Diagram Alir Analisis Sumber: Penulis Proses solving dilakukan untuk menghitung respons struktural akibat pembebanan yang diberikan.
Evaluasi hasil dilakukan pada tahap post-processing dengan meninjau parameter utama berupa tegangan Von Mises, regangan Von Mises, dan deformasi total.
Distribusi tegangan dan deformasi dianalisis untuk mengidentifikasi area kritis yang berpotensi mengalami konsentrasi tegangan.
Hasil analisis tersebut digunakan sebagai dasar penilaian kekuatan dan keamanan desain lifting lug pada proses pengangkatan chimney.
Wisnu Hilmansyah, dkk.
| Analisis Kekuatan Lifting Lug padaA Gambar 7.
Kontur Tegangan Segmen 6-14 Sumber: Penulis Pada segmen 6Ae14, nilai tegangan Von mises maksimum meningkat menjadi 101,8 MPa akibat Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
03 ,Desember 2025 :662-670 perbedaan distribusi beban yang bekerja pada lifting Konsentrasi tegangan tetap terlokalisasi di area sekitar lubang lug.
Meskipun mengalami peningkatan dibandingkan segmen sebelumnya, nilai tegangan ini masih berada di bawah batas luluh material ASTM A36.
Hal ini menunjukkan bahwa lifting lug tidak mengalami risiko deformasi plastis pada kondisi pembebanan ini.
Gambar 10.
Kontur Regangan Segmen 6-14 Sumber: Penulis Gambar 8.
Kontur Tegangan Segmen 15-23 Sumber: Penulis Pada segmen 15Ae23, nilai tegangan Von mises maksimum yang diperoleh sebesar 81,62 MPa.
Distribusi tegangan menunjukkan pola yang serupa dengan segmen lainnya, dengan konsentrasi pada area lubang lug namun dengan intensitas yang lebih rendah dibandingkan segmen 6Ae14.
Seluruh nilai tegangan berada di bawah yield strength material ASTM A36.
Hasil analisis tegangan Von mises menunjukkan bahwa desain lifting lug aman pada semua tahapan dismantling chimney.
Regangan Von mises (Von mises Strai.
Analisis regangan Von Mises dilakukan untuk mengevaluasi respons deformasi material lifting lug akibat pembebanan selama proses dismantling Regangan Von Mises digunakan sebagai indikator untuk menilai apakah material masih berada dalam kondisi elastis.
Hasil simulasi menunjukkan pola distribusi regangan yang serupa dengan tegangan, dengan konsentrasi di sekitar lubang lug, sehingga dapat dipastikan bahwa deformasi yang terjadi tidak bersifat permanen.
Pada segmen 6Ae14, nilai regangan Von mises maksimum yang diperoleh sebesar 77,97 MPa.
Regangan tertinggi kembali terlokalisasi pada area sekitar lubang lug.
Meskipun mengalami peningkatan dibandingkan segmen 1Ae5, nilai ini masih berada jauh di bawah batas elastis material ASTM A36 sebesar 250 MPa.
Dengan demikian, tidak terdapat indikasi deformasi plastis pada segmen ini.
Gambar 11.
Kontur Regangan Segmen 15-23 Sumber: Penulis Pada segmen 15Ae23, hasil simulasi menunjukkan nilai regangan Von mises maksimum sebesar 62,5 MPa.
Pola distribusi regangan menunjukkan konsentrasi di area lubang lug dengan intensitas yang lebih rendah dibandingkan segmen 6Ae14.
Seluruh nilai regangan masih berada dalam rentang elastis material.
Hasil analisis regangan Von mises menegaskan bahwa lifting lug tidak mengalami deformasi permanen selama proses dismantling chimney.
Total Deformation Analisis deformasi total dilakukan untuk mengevaluasi perubahan bentuk lifting lug akibat pembebanan selama proses dismantling chimney.
Parameter ini menunjukkan besar perpindahan maksimum struktur dari posisi awal sebagai indikator Hasil simulasi deformasi total digunakan untuk menilai potensi gangguan fungsi serta keamanan desain lifting lug selama proses pengangkatan.
Gambar 9.
Kontur Regangan Segmen 1-5 Sumber: Penulis Pada segmen 1Ae5, hasil simulasi menunjukkan nilai regangan Von mises maksimum sebesar 58,86 MPa.
Regangan tertinggi terjadi pada area sekitar lubang lifting lug sebagai titik transfer gaya angkat.
Nilai regangan tersebut masih berada di bawah batas regangan elastis material.
Hal ini menunjukkan bahwa lifting lug bekerja dalam kondisi elastis pada pembebanan segmen ini.
Wisnu Hilmansyah, dkk.
| Analisis Kekuatan Lifting Lug padaA Gambar 12.
Kontur Deformasi Segmen 1-5 Sumber: Penulis Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
03 ,Desember 2025 :662-670 Pada segmen 1Ae5, hasil simulasi menunjukkan nilai deformasi total maksimum sebesar 0,4374 mm.
Deformasi terbesar terjadi pada area titik kerja gaya Nilai deformasi yang terjadi relatif kecil, yaitu kurang dari 1 mm.
Kondisi ini menunjukkan bahwa lifting lug memiliki kekakuan yang baik pada pembebanan segmen ini.
58,86 MPa pada segmen 1Ae5, dan 62,5 MPa pada segmen 15Ae23, yang mengindikasikan bahwa material tetap bekerja dalam kondisi elastis tanpa mengalami deformasi plastis.
Selain itu, hasil analisis deformasi total menunjukkan perpindahan maksimum yang relatif kecil, yaitu masing-masing sebesar 0,5794 mm, 0,4374 mm, dan 0,4646 mm, sehingga dapat disimpulkan bahwa desain lifting lug memiliki kekakuan yang memadai dan aman digunakan pada proses dismantling chimney secara bertahap.
REFERENSI