Text
PENGEMBANGAN INSTRUMEN PENGANALISIS SINYAL DINAMIK BERBASIS LabVIEW+ARDUINO UNTUK MENGIDENTIFIKASI KARAKTERISTIK DINAMIK STRUKTUR
Getaran yang terjadi pada struktur tidak akan menimbulkan efek yang serius apabila getaran yang terjadi berada pada batas normal. Namun, jika getaran yang terjadi melewati batas normal akan mengakibatkan kerusakan bahkan kegagalan pada struktur tersebut. Untuk mendeteksi getaran yang terjadi pada struktur dibutuhkan instrumen pendeteksi dan penganalisis sinyal getaran. Instrumen ini biasanya dikenal dengan Dynamic Signal Analizer (DSA). Namun, ketersediaan DSA ini terbatas dan harganya mahal. Oleh karena itu, perlu inovasi untuk mengembangkan sebuah DSA dalam bentuk lain dan berbiaya rendah. Pada penelitian ini dikembangkan DSA dalam bentuk instrumen virtual berbasis LabVIEW+Arduino. Pengembangan DSA ini memanfaatkan perangkat keras berupa sensor percepatan (accelerometer) berbasis Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) dan Arduino, dan perangkat lunak berupa software LabVIEW dan Arduino IDE. DSA yang dikembangkan diuji untuk mengakuisisi dan menganalisa getaran model struktur dua derajat kebebasan (two degree of freedom/2 DoF). Model struktur 2 DoF ini terdiri dari 2 (dua) buah massa yaitu massa pada bagian struktur atas (Massa-A) dan massa pada bagian struktur bawah (Massa-B). Kedua buah massa ini terbuat dari besi pelat baja dengan panjang 300 mm, lebar 300 mm dan tebal 5 mm. Massa-A dihubungkan oleh 4 (empat) buah besi strip ke Massa-B, dan Massa-B dihubungkan oleh 4 buah besi strip ke tumpuannya. Besi strip memiliki panjang 395 mm, lebar 20 mm dan tebal 3 mm. Model
struktur 2 DoF divariasikan dengan menambahkan massa tambahan (mt), di mana pada model pertama (MA), mt ditambahkan pada Massa-A, dan pada model kedua (MB), mt ditambahkan pada Massa-B. Metode yang digunakan untuk menggetarkan model struktur adalah dengan cara mengeksitasinya secara tiba-tiba (Bump Test). Getaran model struktur dalam domain waktu yang terukur oleh MEMS ditransformasi ke dalam domain frekuensi dengan metode Fast Fourier Transform (FFT). Supaya diperoleh harga frekuensi pribadi (fn) dan harga rasio redaman () model struktur, maka hasil FFT dianalisis dengan metode Half Power Point (HPP). Dari analisis data eksperimen diperoleh harga fn MA sebesar 3,6412 Hz dan 10,9311 Hz dengan harga teoritisnya sebesar 3,7683 Hz dan 11,2023 Hz. Perbedaan harga fn eksperimen MA ini terhadap harga teoritisnya masing-masing sebesar 8,15% dan 2,43%. Sedangkan, harga fn MB secara eksperimen diperoleh sebesar 4,1101 Hz dan 10,1806 Hz dengan harga teoritisnya sebesar 3,7439 Hz dan 10,1484 Hz. Harga fn MB ini secara eksperimen terhadap harga teoritisnya berbeda masing-masing sebesar 8,92% dan 0,32%. Harga 1 dan MA masing-masing diperoleh sebesar 1,07% hingga 1,1% dan 0,4% hingga 0,5% sedangkan harga 1 dan MB masing-masing diperoleh sebesar 0,97% hingga 1,12% dan 0,46% hingga 0,53%.
Kata kunci : karakteristik dinamik struktur, dynamic siganal analizer (dsa), two degree
of freedom (2-DoF), bump test, fast fourier transfrom (FFT), half power point (HPP).
Tidak tersedia versi lain