Model Matematika Dari Sistem Flutter Pada Sayap Pesawat Terbang

Model Matematika Dari Sistem Flutter Pada Sayap Pesawat Terbang

Disusun Oleh :Amiratus Sa'adah (1415105008)

Tadris Matematika B/VI       

IAIN Syekh Nurjati Cirebon

Ada beberapa faktor yang menyebabkan kecelakaan pesawat terjadi, yaitu  faktor manusia, faktor alam, dan juga faktor pesawat itu sendiri. Salah satu faktor alam yang dapat menyebabkan kecelakaan pesawat adalah angin. Faktor angin yang dapat membahayakan penerbangan dikenal dengan nama fenomena flutter.

Apakah fenomena flutter itu?

Flutter adalah salah satu fenomena aeroelastik dinamik yang sering terjadi pada sayap pesawat terbang. Pada saat fenomena ini timbul, terjadi interaksi timbal-balik antara gaya/momen aerodinamika unsteady dengan sifat inersia struktur yang fleksibel (elastik).  

Menurut Novi Andria (2011:107-114), flutter  merupakan fenomena ketidakstabilan dinamik yang diakibatkan oleh interaksi antara unsur inersia, redaman, dan fleksibilitas struktur dari suatu sistem, serta beban-beban aerodinamika yang bekerja pada struktur tersebut.

Apabila struktur dari sistem tersebut  terkena aliran udara yang besar maka struktur tersebut akan bergetar dengan amplitudo yang semakin meningkat. Getaran ini terus menerus terjadi sehingga struktur tersebut mengalami kegagalan.

Jika fenomena flutter ini timbul pada sayap pesawat terbang, maka pesawat terbang berada dalam bahaya dan dapat dipastikan akan jatuh (Fariduzzaman, 2002).

Sistem Flutter pada Persamaan Differensial

Beberapa penelitian telah dilakukan terhadap sistem flutter diantaranya adalah Choler dan Chamara (2004)  melakukan reduksi orde terhadap sistem flutter sehingga didapatkan 6 persamaan diferensial berorde 1 dan menggunakan teori manifold center untuk meneliti sistem.

Pada penelitian Kusni, M.(2006) persamaan gerak sistem  flutter dengan menggunakan persamaan Lagrange. Bentuk umum persamaan Lagrange adalah

Sistem flutter berbentuk system persamaan diferensial orde 2 dengan dua persamaan. Transformasi dilakukan untuk mereduksi orde sehingga diperoleh empat persamaan diferensial orde pertama. Analisis terhadap sistem flutter hasil transformasi dilakukan dengan melakukan reduksi dimensi sistem menggunakan teori Manifold Center.

Berdasarkan hasil analisis, perubahan nilai parameter menyebabkan perubahan kestabilan sistem di titik ekuilibrium tertentu dan terjadinya penambahan titik ekuilibrium dengan nilai parameter tertentu. Dengan menggunakan Teori Manifold Center, dapat ditunjukkan bahwa sistem flutter ini dapat dibentuk menjadi bentuk normal dari bifurkasi pitchfork. Hal ini menunjukkan bahwa pada sistem flutter terjadi bifurkasi pitchfork. 

Bifurkasi adalah perubahan keadaan dinamik atau munculnya potretfase yang tidak ekuivalen yang disebabkan oleh perubahan nilai parameter (Kutnetsov, 1998:57). Bifurkasi terjadi ketika suatu sistem rentan terhadap perubahan nilai parameter. Nilai parameter ini sebanding dengan besarnya gangguan yang diterima oleh sistem. Sistem yang sebelumnya stabil dapat berubah menjadi tidak stabil hanya karena sedikit gangguan. Sebaliknya, sistem yang sebelumnya tidak stabil dapat menjadi stabil hanya dengan sedikit perubahan nilai parameter.  

Referensi:

Ariyani, Andini Putri.2014.Skripsi:Sistem Flutter Pada Sayap Pesawat Terbang.Yogyakarta