Analisis dan Optimalisasi Desain Lengan (Arm) pada Mekanisme Tilt Rotor eVTOL Berbasis Metode Elemen Hingga

Oleh :
Samuel Louis Fajar Hasibuan - I0422136 - Fak. Teknik

Perkembangan konsep air taxi eVTOL menuntut mekanisme tilt rotor yang mampu mengubah orientasi nacelle secara cepat dan aman, sementara lengan (arm) sebagai penghubung motor-propeller berperan kritis dalam mentransfer beban thrust dan momen ke struktur sayap. Tugas Akhir ini bertujuan menganalisis serta mengoptimalkan desain arm pada mekanisme tilting berbasis transmisi gear-pinion/epicyclic agar memenuhi kebutuhan sudut tilting 0°-100° dengan waktu transisi sekitar 8 detik, sekaligus memastikan integritas struktur terhadap beban operasi. Metodologi perancangan dilakukan melalui penetapan kebutuhan dan spesifikasi, pengembangan serta seleksi konsep, perhitungan teknik dasar, dan verifikasi komponen kritis menggunakan simulasi metode elemen hingga (FEM) pada ANSYS Mechanical. Arm dimodelkan dengan material Aluminium 7075-T6 dan dianalisis pada skema tumpuan tetap di lubang shaft serta gaya tarik total 10.503 N yang bekerja pada lubang pemasangan motor. Hasil FEM menunjukkan tegangan ekuivalen maksimum 12,99 MPa, deformasi maksimum 0,0272 mm, dan faktor keamanan minimum terlapor ≥15, sehingga memenuhi target minimum desain (FS ≥1,5) dengan margin besar. Evaluasi ini menjadi dasar finalisasi geometri arm untuk reduksi massa tanpa mengorbankan margin keselamatan, serta dilengkapi dokumen desain rinci, BOM, dan purwarupa proof of concept untuk memverifikasi aspek perakitan dan packaging.