Sepeda merupakan alat transportasi yang fleksibel dalam segala kondisi sehingga
masih banyak masyarakat yang menggunakannya. Menurut data Asosiasi Industri
Persepedaan Indonesia (AIPI) penjualan sepeda lokal tahun 2020 hampir
menembus 8.000.000 unit dimana menurut beberapa toko sepeda di Kota
Yogyakarta mengatakan bahwa sekitar 50 – 60% penjualan sepeda didominasi
oleh sepeda gunung. Sepeda gunung merupakan salah satu jenis sepeda yang
fleksibel digunakan di kota maupun off-road, sehingga tidak heran apabila sepeda
gunung digemari oleh banyak kalangan dari muda hingga tua.
Melihat dari permintaan sepeda gunung yang cukup mendominasi penjualan di
beberapa toko sepeda di Kota Yogyakarta, muncul ide untuk melakukan pengujian
terhadap desain kerangka sepeda untuk mengetahui karakteristik ketahanan
kerangka sepeda serta material terbaik antara ST-4130 dan Al-6061. Pengujian
ketahanan kerangka sepeda dilakukan dengan metode elemen hingga untuk
menghasilkan empat parameter pengujian (von mises stress, displacement, strain,
dan factor of safety) melalui lima jenis pembebanan (static start up, steady state
pedalling, vertical impact, horizontal impact, dan rear wheel braking) dengan
software SolidWorks 2018. Berdasarkan hasil pengujian desain kerangka sepeda
yang diperoleh, maka dilakukan upaya pemberian usulan perbaikan melalui
metode eksperimen.
Hasil karakterstik ketahanan desain awal kerangka sepeda gunung memiliki nilai
maksimum stress Al-6061 dan ST-4139 sebesar 1,33 – 37,98 MPa dan 1,15 –
38,87 MPa, maksimum displacement 0,0016 – 0,231 mm dan 0,0016 – 0,079 mm,
maksimum strain 1,415E-05 – 3,860E-04 dan 3,974E-06 – 1,279E-04, serta
minimum FOS 7,24 – 207,40 dan 11,84 – 399,40. Upaya perbaikan dilakukan
dengan mengubah sudut down tube semula 45° menjadi 50° sehingga nilai
perbaikan untuk maksimum stress Al-6061 dan ST-4130 sebesar 1,30 – 22,89 dan
1,14 – 23,29 MPa, maksimum displacement 0,0020 – 0,162 mm dan 0,0019 –
0,054 mm, maksimum strain 1,454E-05 – 2,351E-04 dan 4,072E-06 – 7,745E-05,
serta minimum FOS 12,01 – 211,00 dan 19,75 – 404,20. Pemilihan material terbaik
dilakukan berdasarkan perbaikan parameter yang mendominasi dengan pemilihan
desain dilihat berdasarkan FOS masing – masing material