FINITE ELEMENT ANALYSIS (FEA) DESAIN PELAT-BAUT TULANG MAMPU TERDEGRADASI (BIODEGRADABLE BONE PLATE-SCREW) BERBASIS MATERIAL MAGNESIUM AZ31B

WICAKSONO, MAHRURI ARIF (2022) FINITE ELEMENT ANALYSIS (FEA) DESAIN PELAT-BAUT TULANG MAMPU TERDEGRADASI (BIODEGRADABLE BONE PLATE-SCREW) BERBASIS MATERIAL MAGNESIUM AZ31B. Masters thesis, UNIVERSITAS LAMPUNG.

[img]
Preview
File PDF
ABSTRAK.pdf

Download (3069Kb) | Preview
[img] File PDF
TESIS FULL.pdf
Restricted to Hanya staf

Download (3986Kb) | Minta salinan
[img]
Preview
File PDF
TESIS FULL TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf

Download (3990Kb) | Preview

Abstrak

Biomaterial merupakan salah satu rumpun ilmu teknik dan kedokteran baik dalam mengganti, memperbaiki dan meregenerasi jaringan atau struktur bagian tubuh manusia yang rusak. Biomaterial terdapat beberapa jenis bahan dasar seperti logam, keramik, polimer dan komposit. Material jenis logam sangat banyak digunakan dalam bidang biomedik seperti pelat patah tulang dan baut tulang. Pada penelitian yang telah dilakukan menggunakan logam magnesium AZ31B karena memiliki sifat biodegradable non toxic dan memiliki sifat hampir sama dengan tulang. Penelitiaan dilakukan menggunakan pelat tulang berdimensi 150 mm x 15 mm x 3 mm dengan variasi 10 lubang sejajar dan zigzag serta dengan baut tulang berimensi panjang 40 mm dengan pitch 1 mm berdiameter 5 mm. Pengujian bending dilakukan dengan ASTM E290-14 menunjukan bahwa pada pelat tulang lubang sejajar dengan beban maksimal 33,419 KN dengan deformasi maksimal 30,89 mm sedangkan untuk pelat tulang lubang zig-zag dengan beban maksimal 32,863 KN dengan deformasi maksimal sebesar 29,97 mm. Dari penelitian eksperimental bahwa pelat tulang lubang sejajar memiliki sifat mekanik lebih tinggi dibandingkan dengan pelat tulang lubang zig-zag walaupun dengan perbedaan yang tidak signifikan. Sedangkan pada simulasi FEA pelat tulang lubang sejajar dengan beban 33,419 KN mendapatkan hasil total deformasi sebesar 31,481 mm dengan von Mises stress 15.337 MPa, kemudian untuk pelat tulang lubang zigzag dengan beban 32,863 KN dengan total deformasi 32,466 mm dan von Mises stress sebesar 33.948 MPa. Dalam pengujian secara eksperimen dan simulasi FEA pelat tulang lubang sejajar mendapatkan perbedaan sekitar 0,591 mm atau 0,94 % sedangkan untuk pelat tulang lubang zigzag dalam pengujian secara eksperimen dan simulasi mendapatkan perbedaan sekitar 2,893 mm atau 4,60 %. Simulasi FEA bone screw pullout deformasi total sebesar 0,028 mm dan von Mises stress 134,25 MPa terhadap beban pullout sebesar 1100 N, kemudian untuk bone screw torsion dengan pemberian torsi sebesar 883 N.mm mendapatkan total deformasi sebesar 0,988 mm dan untuk bone screw bending dengan total deformasi 5,4352 mm mempunyai von Mises stress sebesar 25.706 MPa. Simulasi FEA assembly baut-pelat tulang dengan variasi beban dari 700 N (70 kg) – 1100 N (110 kg) pada pelat tulang lubang sejajar dengan beban maksimal 1100 N (110 kg) maka sebesar 0,816 mm sedangkan besaran von Mises stress sebesar 69.574 MPa dan tegangan hanya terpusat di bagian tengah pelat tulang sesuai dengan letak dari lubang pelat tulang yang sejajar, sedangkan pada pelat tulang lubang zig-zag pembebanan sebesar 1100 N (110 kg) sebesar 0,832 mm sedangkan von Mises stress sebesar 26.982 MPa dan dapat diketahui bahwa tegangan terdistribusi ke seluruh bagian pelat tulang sehingga tegangan yang di hasilkan lebih kecil. Hal ini menunjukkan bahwa pelat tulang lubang zigzag lebih baik dibandingkan dengan pelat tulang lubang sejajar dengan dibuktikannya diberikan pembebanan yang sama tetapi pelat tulang lubang sejajar hanya mampu berdeformasi maksimal sebesar 0,816 mm setelah melebihi nilai tersebut maka akan mengalami kerusakan. Sedangkan pelat tulang lubang zigzag mampu berdeformasi sebesar 0,832 mm.

Jenis Karya Akhir: Tesis (Masters)
Subyek: 600 Teknologi (ilmu terapan) > 620 Ilmu teknik dan ilmu yang berkaitan
Program Studi: Fakultas Teknik > Prodi Magister Teknik Mesin
Pengguna Deposit: 2203222846 . Digilib
Date Deposited: 10 Aug 2022 07:42
Terakhir diubah: 10 Aug 2022 07:42
URI: http://digilib.unila.ac.id/id/eprint/64772

Actions (login required)

Lihat Karya Akhir Lihat Karya Akhir