Makmal Integriti Struktur

Integriti struktur adalah bermaksud keupayaan struktur untuk menjalankan operasi yang mana ia direka bentuk. Oleh itu, keselamatan dan prestasi struktur kejuruteraan, komponen, sistem dan bahan-bahan yang berkaitan perlu dipertimbangkan bagi memenuhi semua aspek integriti struktur. Salah satu elemen penting untuk mencapai sasaran ini adalah analisis ketahanan. Dengan definisi, ketahanan adalah keupayaan suatu bahan untuk bertahan dengan penggunaan bagi tempoh panjang yang sesuai. Oleh itu, ketahanan yang baik dapat mengurangkan kos penyelenggaraan dan penggantian alatan berkenaan, mencegah kegagalan dan pengoptimuman reka bentuk kereta atau komponen. Di Pusat Penyelidikan Automotif, sub-kumpulan ini diketuai oleh Prof. Ir. Dr. Shahrum Abdullah dan ahli-ahli adalah Prof. Madya Dr Nordin Jamaluddin, Prof. Madya Dr Mariyam Jameelah Ghazali dan lain-lain.

Salah satu tugas yang dilakukan semasa analisis ketahanan adalah penilaian hayat lesu komponen seperti bahagian-bahagian enjin, bahagian suspensi dan struktur badan. Pengeluar automotif telah membuat pelaburan besar dalam bidang ini untuk mencapai produk yang memenuhi sasaran hayat lesu yang ditetapkan. Sebagai contoh, sebuah lingkaran pegas akan mengalami tekanan dan getaran apabila ia dikenakan di atas mana-mana permukaan jalan. Keadaan fizikal permukaan jalan seperti lubang di atas jalan, ketulan atau bonggol, adalah penyumbang kepada tekanan dan getaran. Jumlah  beban yang ketara kemudian dihantar kepada komponen ini semasa ia berfungsi untuk mengekalkan hubungan antara roda dan jalan raya. Jumlah beban yang lebih tinggi dihantar kepada lingkaran pegas membawa maksud, ketahanan kelesuan komponen akan berkurangan. Oleh itu, semua faktor-faktor penting ini  akan dianggap menjejaskan ketahanan komponen berkenaan. Rajah 1 menunjukkan sebuah lingkaran pegas sebenar yang telah digunakan dalam sistem suspensi automotif. Di samping itu, Rajah 2 menunjukkan pemodelan berasaskan FEA yang dilakukan menggunakan kod perisian analisis kelesuan yang boleh menganggarkan hayat kegagalan.

Satu lagi penyelidikan dalam sub kumpulan ini adalah teknologi (AE) pancaran akustik. Teknik AE ini ialah unik dan pertama kali digunakan untuk menilai dan meramal hayat lesu struktur dan komponen logam. Sebelum ini, penyelidik lain telah menggunakan teknologi AE untuk memantau dan menganalisis tingkah laku lesu bagi bahan-bahan logam. Kelakuan kelesuan telah banyak ditentukan melalui kaedah penilaian kelesuan konvensional berdasarkan pengukuran terikan dan pemerhatian mikrostruktur. Kumpulan penyelidikan kami sedang mencari dan mengkaji secara intensif korelasi antara isyarat pancaran akustik dengan keputusan penilaian kelesuan konvensional disebabkan variasi kaedah beban serta diagnosis keputusan pemerhatian mikrostruktur  dan peramalan tingkah laku lesu bagi bahan dan komponen logam.

Ia dijangkakan bahawa dengan memeriksa kelakuan lesu bagi beberapa jenis bahan-bahan  dan komponen logam, algoritma baru untuk mentafsirkan kehadiran AE boleh dijalankan dan kaedah baru untuk memantau dan diagnosis kelesuan dalam bahan-bahan dan komponen logam boleh dibangunkan (Rajah 3). Dalam perkara yang lain, teknologi AE telah berjaya digunakan untuk pemantauan secara talian dan menilai kelikatan enjin diesel. Kelikatan minyak enjin adalah sangat penting kerana ia memberi kesan kepada prestasi enjin dan memanjangkan jangka hayat enjin (Rajah 4). Daripada pencarian kami, isyarat pancaran akustik telah berjaya digunakan untuk mengukur kelikatan minyak enjin diesel yang mana ianya merupakan fungsi kepada tempoh dalam penyelenggaraan.