ANALISIS TEGANGAN PADA SUDU HIGH PRESSURE TURBINE STAGE 1 MESIN CF6-80C2 MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2014-06-13 13:32:19
Oleh : SILUR SASAKAWA ISKANDAR (NIM: 13607048); Pembimbing: Dr. Hendri Syamsudin; Dr. Eng. Arif Sugianto (PT. GMF); Dr. Djarot Widagdo, S1 - Department of Aerospace Engineering
Dibuat : 2011, dengan 7 file

Keyword : Sudu turbin, metode elemen hingga, tegangan termal, beban sentrifugal, Abaqus

Bagian dari mesin turbofan CF6-80C2 milik Garuda Indonesia yang sering mengalami kerusakan sehingga dilakukan engine removal tak terjadwal adalah sudu turbin stage 1. Berdasarkan hasil analisis kegagalan secara metalurgi pada sudu yang mengalami rupture, dilaporkan bahwa kegagalan terjadi karena adanya retak yang merambat. Inisiasi retak muncul dari dalam struktur sudu yaitu pada permukaan rongga pendingin karena degradasi struktur akibat lingkungan operasional pada temperatur tinggi. Retak muncul dari bagian dalam sudu diduga karena bagian tersebut memiliki tegangan yang lebih tinggi daripada bagian lain.

Analisis tegangan pada struktur sudu turbin mesin CF6-80C2 telah dilakukan menggunakan metoda elemen dengan bantuan perangkat lunak Abaqus. Beban yang diperhitungan adalah beban statik; sentrifugal, aerodinamika dan termal pada kondisi steady. Selain itu, dilakukan metalografi pada sudu turbin yang belum mengalami kegagalan untuk mengetahui adanya retak pada sudu. Tahap metalografi yang dilakukan meliputi pemotongan spesimen, mounting, grinding, polishing dan pengamatan menggunakan mikroskop stereo.

Hasil analisis elemen hingga menunjukkan bahwa tegangan paling tinggi terjadi pada daerah rongga pendingin. Pada permukaan luar airfoil terjadi tegangan tekan sedangkan tegangan tarik terjadi pada bagian rongga pendingin. Artinya, lapisan coating pada bagian permukaan rongga pendingin lebih rentan mengalami kerusakan. Hasil metalografi menunjukkan inisiasi retak muncul dari sebelah dalam sudu sehingga sulit terdeteksi melalui boroskop pada saat overhaul sehingga perlu metode yang dapat mendeteksi adanya retak tersebut. Salah satu metode yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan radiografi. Meskipun demikian, radiografi tidak dibahas lebih jauh dalam penelitian ini sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kemungkinan penggunaaan radiografi.