Abstract:
Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan topologi dan geometri rangka
gokart listrik guna meningkatkan stabilitas dan mengurangi bobot, menggunakan
metode elemen hingga (FEM). Dengan pesatnya perkembangan kendaraan listrik,
gokart listrik telah menjadi alternatif yang populer karena karakteristiknya yang
ramah lingkungan dan akselerasi instan. Namun, desain rangka gokart listrik
menghadapi tantangan unik dalam mencapai keseimbangan antara kekuatan,
kekakuan, dan bobot, terutama dengan adanya massa signifikan dari paket baterai.
Untuk mengatasi dilema ini, sebuah pendekatan sistematis diusulkan,
mengintegrasikan metode komputasi modern. Awalnya, model CAD (Computer
Aided Design) rangka dirancang menggunakan SolidWorks sebagai model acuan
atau baseline. Material yang dipilih untuk simulasi adalah baja karbon rendah AISI
1020 karena rasio kekuatan terhadap beratnya yang baik dan kemudahan
fabrikasinya. Analisis FEM kemudian dilakukan pada model rangka untuk
mengevaluasi respons strukturalnya terhadap beban statis. Hasil simulasi
menunjukkan bahwa rangka memiliki nilai deformasi dan tegangan yang sangat
rendah, dengan faktor keamanan (FoS) yang sangat tinggi. Hal ini mengindikasikan
bahwa desain rangka saat ini cenderung memiliki kelebihan dalam kekuatan (over
engineered). Oleh karena itu, penelitian ini merekomendasikan optimasi topologi
untuk mengidentifikasi area-area di mana material dapat dihilangkan tanpa
mengorbankan integritas struktural, sehingga menghasilkan desain yang lebih
ringan namun tetap kuat. Melalui proses ini, diharapkan dapat tercipta desain
rangka yang tidak hanya lebih ringan, tetapi juga memiliki kekakuan torsional dan
stabilitas yang lebih baik, yang pada akhirnya akan meningkatkan performa dan
efisiensi energi gokart listrik. Analisis ini juga menjadi dasar untuk penelitian
lanjutan yang lebih kompleks, seperti analisis kelelahan material dan optimasi
multi-objektif.
