ANALISIS KEKUATAN STRUKTUR ARM CHAIR PRODUKSI INDUSTRI FURNITUR MENGGUNAKAN METODE FINITE ELEMENT ANALYSIS (FEA)

Wahyu Widiyanto

doi:10.33019/zv4w8r70

Authors

Wahyu Widiyanto Politeknik Industri Furnitur dan Pengolahan Kayu

DOI:

https://doi.org/10.33019/zv4w8r70

Keywords:

FEA, arm chair, kayu jati, analisis struktur

Abstract

Analisis kekuatan struktural merupakan aspek penting dalam pengembangan produk furnitur, khususnya pada arm chair yang menerima pembebanan statis selama penggunaan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja struktural arm chair berbahan kayu jati menggunakan metode finite element analysis (FEA). Material dimodelkan secara ortotropik untuk merepresentasikan perilaku anisotropik kayu secara lebih realistis. Pembebanan mengacu pada standar EN 12520, yaitu 1300 N pada dudukan dan 450 N pada sandaran. Validasi numerik dilakukan melalui uji konvergensi mesh untuk memastikan independensi hasil terhadap ukuran elemen. Hasil analisis menunjukkan bahwa tegangan maksimum berada pada kisaran ±5 MPa dan terlokalisasi pada area sambungan struktur. Deformasi maksimum tercatat sebesar ±1,51 mm, sedangkan faktor keamanan minimum berada pada rentang 6,09–6,35. Seluruh parameter menunjukkan deviasi di bawah 5% pada uji konvergensi mesh, yang menandakan hasil simulasi telah stabil dan reliabel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa struktur kursi berada dalam kondisi aman terhadap pembebanan yang diberikan. Selain itu, distribusi tegangan yang relatif rendah pada sebagian besar komponen mengindikasikan adanya potensi optimasi desain untuk meningkatkan efisiensi material tanpa mengurangi tingkat keamanan struktur.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] S. Moaveni, Finite Element Analysis: Theory and Application with ANSYS, New Jersey: Prentice Hall, 1999.

[2] R. C. Hibbeler, Mechanics of Materials, Pearson, 2016.

[3] M. Hitka, M. Nad, M. Gejdos, P. Joscak, A. Jurek and Z. Balazova, "The effect of body mass on designing the structural elements of wooden chairs," BioResources, vol. 17, no. 2, pp. 3378-3397, 2022.

[4] B. Rahmat, T. R. Fitrianto, Y. N. Ulfia and G. Prakoso, "ANALISIS SIMULASI PEMBEBANAN STATIS TERHADAP SAMBUNGAN DOWEL PADA PRODUK CURVED FEET STOOL," Jurnal Ilmiah Desain dan Konstruksi, vol. 23, no. 2, pp. 179-189, 2024.

[5] J. Smardzewski, "Effect Of Wood Species And Glue Type On Contact Stresses In A Mortise And Tenon Joint," Mechanical Engineering Science, pp. 1-7, 2008.

[6] N. Tankut, A. N. Tankut and M. Zor, "Finite Element Analysis of Wood Materials," Drvna industrija, vol. 65, no. 2, pp. 159-171, 2014.

[7] S. Dahlan and R. A. N. Al Hakim, "Optimasi Desain Kursi Menggunakan Metode Elemen Hingga," ROTASI, vol. 20, no. 3, pp. 160-164, 2020.

[8] E. Ceylan, E. Guray and A. Kasal, "Structural Analyses Of Wooden Chairs By Finite Element Method (Fem) And Assessment Of The Cyclic Loading Performance In Comparison With Allowable Design Loads," Maderas Ciencia y tecnología, vol. 23, no. 19, pp. 1-16, 2021.

[9] I. Miranda, V. Sousa and H. Pereira, "Wood properties of teak (Tectona grandis) from a mature unmanaged stand in East Timor," Journal of Wood Science, vol. 57, pp. 171-178, 2011.

[10] L. V. de Souza, J. E. C. da Silva, T. L. B. Azevedo, A. R. P. Mascarenhas, L. A. U. Arias, B. L. C. Pereira and A. C. Oliveira, "Wood Quality of Young Tectona grandis L. f. Trees and Its Relationship with Genetic Material and Planting Site in Mato Grosso, Brazil," Forest, pp. 1-18, 2024.

[11] W. Hu and H. Guan, "A fnite element model of semi-rigid mortise-and-tenon joint considering glue line and friction coefcient," Journal od Wood Science, vol. 65, no. 14, pp. 1-9, 2019.

[12] W. Hu and N. Liu, "Numerical and Optimal Study on Bending Moment Capacity and Stiffness of Mortise-and-Tenon Joint for Wood Products," Forest, pp. 1-12, 2020.

[13] The Big Kitchen, "Chairs: 2 x Mylor Dining Chairs with Arms, Black & Teak," [Online]. Available: https://www.thebigkitchen.co.uk/product/chairs-2-x-mylor-dining-chairs-with-arms-black-teak/.