Validasi Struktural Konstruksi Kapal Fiberglass Non Standar Biro Klasifikasi Indonesia

Abstract

Fiberglass Reinforced Plastic (FRP) mengalami peningkatan penggunaan sebagai material pembuat kapal karena memiliki bobot yang ringan, tahan terhadap korosi, mudah diproduksi, serta memiliki umur pakai yang lebih panjang dibandingkan kapal kayu. Salah satu galangan yang memproduksi kapal FRP adalah CV. Roni Marine. Kapal produksinya sudah banyak digunakan oleh nelayan di berbagai perairan Indonesia dan mampu beroperasi hingga 20 tahun tanpa ada riwayat kecelakaan. Namun, hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa dimensi konstruksi kapal tersebut masih di bawah standar Biro Klasifikasi Indonesia (BKI). Kondisi tersebut menimbulkan pertanyaan mengenai kemampuan struktur kapal dalam menahan pembebanan gelombang selama beroperasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat mekanis material kapal FRP produksi CV. Roni Marine, menganalisis respons struktur kapal terhadap pembebanan gelombang menggunakan simulasi numerik, serta membandingkan hasil pengujian mekanis dengan hasil simulasi. Sifat mekanis material dievaluasi melalui pengujian tarik berdasarkan ASTM D638 dan pengujian lentur tiga titik (three-point bending) berdasarkan ASTM D790. Simulasi struktur dilakukan menggunakan SolidWorks Simulation dengan kondisi gelombang maksimum pada daerah operasional kapal, yaitu tinggi gelombang 3 m, periode gelombang 10,11 s, dan energi gelombang sebesar 44.662 W/m. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat tarik material berkisar antara 72,67–145,44 MPa, sedangkan nilai kuat bending berkisar antara 134,41–233,33 MPa. Nilai kuat tarik tertinggi diperoleh pada bagian lunas, sedangkan nilai kuat lentur tertinggi diperoleh pada bagian haluan. Hasil simulasi menunjukkan tegangan von Mises maksimum sebesar 1,572 MPa dan static displacement maksimum sebesar 8,354 mm. Nilai tegangan von Mises hasil simulasi pada seluruh bagian kapal masih lebih rendah dibandingkan nilai kuat tarik maupun kuat lentur material FRP. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapal FRP produksi CV. Roni Marine secara struktural masih mampu menahan pembebanan gelombang maksimum pada daerah operasionalnya tanpa mengalami kegagalan struktur.

Fiberglass Reinforced Plastic (FRP) has seen a significant increase in use as a ship-building material due to its light weight, corrosion resistance, ease of production, and longer service life compared to wooden boats. However, although FRP boats produced by CV. Roni Marine are widely used by fishermen in various Indonesian waters, their structural dimensions still fall short of the standards set by the Indonesian Classification Society (BKI). This raises questions about the structural capacity of these boats to withstand wave loads under operational conditions. The aim of this study is to determine the mechanical properties of FRP boats produced by CV. Roni Marine, analyze their structural response to wave loads using numerical simulation, and compare the results of mechanical tests with the simulation results. The mechanical properties were evaluated through tensile tests based on ASTM D638 and three-point bending tests based on ASTM D790. Structural simulations were performed using SolidWorks Simulation under maximum wave conditions in the operational area, namely a wave height of 3 m, a wave period of 10.11 s, and wave energy of 44.662 W/m. Results show that tensile strength ranges from 72.67 to 145.44 MPa, while flexural strength ranges from 134.41 to 233.33 MPa. The highest tensile strength was observed at the keel, while the highest flexural strength was obtained at the bow. Simulation results show a maximum von Mises stress of 1.572 MPa and a maximum static displacement of 8.354 mm. This simulated von Mises stress across all sections of the boat remains lower than the tensile and flexural strengths of the FRP material. These findings indicate that the FRP boats manufactured by CV. Roni Marine are structurally capable of withstanding the maximum wave loads in their operational area without experiencing structural failure.