Laboratorium Konstruksi Mesin dan Mesin merupakan salah satu fasilitas laboratorium penelitian di Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara, Institut Teknologi Bandung. Program penelitian laboratorium berfokus pada topik berikut: (1) Mekanika multiskala untuk bahan maju, (2) Desain dan Prototipe, (3) Teknik Otomotif, (4) Pengembangan Pemantauan Kesehatan Struktural, dan (5) Teknologi Baterai.
Mikromekanik Bahan Komposit
Penelitian ini mengkaji peran fenomena skala mikro dalam material komposit terhadap kinerjanya sebagai struktur penahan beban utama. Pemodelan mikromekanik komposit diperkenalkan di sini. Prosedur pengujian lanjutan untuk mengevaluasi kinerja komposit dalam skala mikro diusulkan. Fenomena yang terjadi dalam percobaan dijelaskan secara komprehensif dengan simulasi berbagai strategi pemodelan. Pemodelan dan analisis multiskala juga didemonstrasikan untuk mengamati fenomena tersebut. Hasil penelitian ini dapat menambah wawasan tentang pentingnya mikrostruktur komposit, yang akan bermanfaat untuk merancang struktur komposit baru dengan kekuatan dan daya tahan tinggi.
Kekuatan ikatan antara paduan aluminium dan komposit anyaman yang digabungkan dengan perekat Araldite dievaluasi. Kriteria fraktur untuk sambungan yang mengalami pembebanan mode campuran kemudian diusulkan. Untuk pekerjaan ini, spesimen yang terdiri dari paduan aluminium yang dilekatkan pada komposit anyaman oleh Araldite® Standard dibuat dan diuji di bawah pembebanan normal dan geser menggunakan uji balok kantilever ganda, uji sambungan geser-geser, masing-masing. Perilaku fraktur sambungan adhesif diselidiki dengan memantau retakan yang terbentuk pada permukaan adherend. Hasil penelitian menunjukkan bahwa retakan merambat ke dalam komposit anyaman daripada ke dalam paduan aluminium. Lebih lanjut, simulasi elemen hingga dari pengujian ini menunjukkan bahwa model zona kohesif menggambarkan dengan baik perilaku rekahan dari sambungan adhesif. Kekuatan ikatan dalam mode fraktur bukaan dan geser dievaluasi dengan membandingkan beban yang diterapkan secara eksperimental dengan beban simulasi. Studi ini mengungkapkan karakteristik sambungan perekat komposit tenunan paduan aluminium yang berbeda dari sambungan perekat antara penganut sejenis. Akhirnya, lokus kriteria fraktur untuk sambungan adhesif berdasarkan kekuatan ikatan sambungan disajikan.
Kelompok peneliti perancangan mesin ahli dalam mengembangkan berbagai desain dan prototipe untuk kebutuhan industri dan masyarakat luas. Beberapa prototipe yang telah diproduksi dan diimplementasikan adalah (1) mesin pencacah plastik dan bedengan fluidized untuk industri sampah plastik, (2) PLTMH, mesin penghancur ember, roda keramba, dan aplikator kompos untuk industri pertanian dan kehutanan, dan (3) listrik sasis kendaraan, komponen kereta api, dan teknologi baterai untuk mobilitas masa depan. Prototipe tersebut dibangun untuk memenuhi kebutuhan industri dan masyarakat.
Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi dan mengoptimalkan performa berkendara kendaraan roda tiga melalui sebuah eksperimen. Di sini, peran sistem suspensi dalam kualitas pengendaraan kendaraan diselidiki untuk menentukan sistem suspensi yang cocok untuk optimalisasi pengendaraan kendaraan tersebut. Hasil dari penelitian ini menyarankan metode eksperimental dan analisis untuk menentukan sifat suspensi yang dibutuhkan untuk kendaraan yang dioptimalkan untuk berkendara secara kuantitatif. Selain itu, parameter signifikan yang mempengaruhi ketidakstabilan Kendaraan Listrik Roda Tiga juga diungkapkan. Evaluasi dilakukan dengan metode analitik dan simulasi menggunakan software dinamis multi-body. Dengan mempertimbangkan semua parameter yang dievaluasi dalam penelitian ini, kendaraan mencapai stabilitas dan kinerja manuver yang optimal.
Kerusakan retak sering ditemukan pada struktur CFRP selama layanan operasi. Dalam teknologi Structural Health Monitoring (SHM), deteksi retakan pada material komposit sangat penting. Grup kami memperkenalkan metode untuk mendeteksi panjang retak dan orientasi yang terjadi pada CFRP tenunan polos menggunakan pengukuran perubahan hambatan listrik. Untuk mengukur resistansi CFRP digunakan metode pengukuran empat kabel sehingga perubahan nilai resistansi dapat diperoleh secara tidak langsung pada saat terjadi retakan pada CFRP. Karakteristik komposit tenunan polos diselidiki dengan mengamati regangan listrik dan hubungan regangan mekanis selama pengujian tarik. Beberapa hasil signifikan yang ditemukan adalah komposit tenunan polos memiliki piezoresistivitas positif non linier, yang harus diperhatikan dalam mengembangkan pemantauan kesehatan struktural.
Penelitian ini bertujuan untuk menemukan terobosan teknologi baterai generasi berikutnya yang dapat diterapkan pada kendaraan listrik. Penelitian ini berfokus pada karakterisasi dan pemodelan mekanik dan listrik baterai untuk berkontribusi dalam meningkatkan keamanan baterai. Baterai yang kuat, andal, kepadatan energi tinggi, dan baterai tahan lama diharapkan menjadi daya tarik dari hasil penelitian.