Penelitian bidang mekanika impak mempelajari respon dinamik struktur akibat pembebanan dinamik yang terjadi secara mendadak seperti tumbukan, ledakan, dan balistik. Bidang studi ini ditujukan untuk mengevaluasi keamanan struktur saat mengalami pembebaban impak sehingga konfigurasi struktur yang laik tabrak dapat tercapai. Penelitian di laboratorium kami dilakukan dengan metode analitik, numerik, dan eksperimen serta dilengkapi dengan fasilitas pendukung seperti Dropped Weight Impact Testing Machine, Split-Hopkinson Pressure Bar (SHPB), dan fasilitas komputasi berlisensi. Penelitian di bidang ini juga berkolaborasi dengan institusi-institusi untuk menciptakan suatu produk yang handal, seperti PT. Pindad (Persero) dan PT. INKA (Persero).
Simulasi Struktur Pesawat
Struktur kendaraan (otomotif dan kereta)
Keamanan penumpang adalah salah satu aspek yang diatur oleh regulasi Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS) dalam mendesain kendaran otomotif. Beberapa pengujian yang dilakukan di antaranya adalah Side Pole Impact (FMVSS 214), Rollover Testing (UNECE R66), Roof Crush Testing (FMVSS), Frontal Impact (FMVSS 208), dan sebagainya. Supaya kendaraan yang didesain memenuhi setiap regulasi, diperlukan penelitian terhadap desain kendaraan untuk mampu melindungi penumpang dari cedera akibat semua skenario kecelakaan yang terjadi. Selain otomotif, penelitian terhadap struktur chasis kereta api juga dilakukan untuk memastikan keamanan penumpang jika terjadi kecelakaan.
Kolom laik tabrak (Axial, Bending, Biaxial)
Crashworthiness adalah salah satu aspek yang harus diperhatikan saat mendesain kendaraan agar dapat menyerap energi secara optimum saat terjadi tabrakan. Salah satu komponen yang berfungsi menyerap energi tabrakan adalah crash box (untuk axial impact) dan B-pillar (untuk bending impact). Komponen tersebut umumnya berupa kolom berdinding tipis supaya dapat menyerap energi secara maksimum tapi tetap ringan. Penelitian ini dilakukan terhadap kolom dengan berbagai macam material di antaranya logam, komposit, dan hybrid. Selain itu, kolom dengan berbagai macam konfigurasi juga dipelajari, seperti multi-corner, multi-cell, foam-filled, top-hat, double-hat, dan double-hat multi-corner column.
Kelaiktabrakan struktur baterai Li-ion
Jumlah kendaraan listrik semakin bertambah sebagai alternatif dari kendaraan dengan bahan bakar fossil fuel. Baterai lithium-ion sebagai sumber energi kendaraan listrik rentan mengalami ledakan apabila kendaraan mengalami kecelakaan. Selain itu, ledakan pada baterai juga dapat terjadi akibat arus pendek. Apabila struktur tempat dimana baterai berada tidak cukup kuat melindungi baterai, ledakan baterai dapat membahayakan penumpang. Tempat penyimpanan baterai pada kendaraan listrik perlu didesain dengan baik supaya tidak membahayakan penumpang. Salah satu desain yang optimum adalah pelat bertumpuk yang terbuat dari komposit dan logam.
Impak struktur pesawat terbang (bird strike)
Pesawat terbang akan mengalami berbagai kemungkinan pembebanan selama beroperasi, salah satunya adalah bird strike. Bird strike adalah peristiwa tabrakan antara struktur pesawat dengan burung yang biasanya terjadi saat beroperasi. Bird strike dapat menyebabkan kerusakan, salah satunya pada struktur pesawat terbang. Bird strike merupakan kasus pembebanan yang harus diuji sebagai syarat proses sertifikasi pesawat terbang. Windshield adalah struktur yang paling sering mengalami bird strike. Oleh karena itu, penelitian tentang bird strike pada struktur pesawat perlu dilakukan untuk mendesain struktur pesawat terbang, khususnya windshield, supaya pesawat terbang tidak mengalami kegagalan katastropik.
Pemodelan manufaktur (ekstrusi, stamping)
Proses manufaktur suatu produk dapat mempengaruhi sifat mekanik awal material produk tersebut. Selain itu, proses manufaktur yang tidak tepat juga dapat menyebabkan kegagalan pada produk. Sebagai contoh, proses manufaktur crash box adalah stamping pada pelat logam sehingga terdapat lekukan yang membentuk profil crash box. Pada lekukan tersebut, akan terjadi penipisan sehingga apabila stamping tidak dilakukan dengan tepat, maka pada bagian lekukan akan mengalami kegagalan, Selain itu, pada daerah sekitar lekukan akan terdapat residual strength yang dapat meningkatkan kekuatan crash box. Pemodelan manufaktur perlu dilakukan supaya simulasi suatu produk saat beroperasi sesuai dengan kondisi sebenarnya.
Impak Blastworthiness kendaraan tempur
Blastworthiness adalah kemampuan suatu struktur untuk menyerap energi akibat ledakan dengan cara berdeformasi dengan gaya yang terkontrol. Aspek ini penting untuk dipertimbangkan dalam mendesain kendaraan tempur untuk mengurangi resiko cidera akibat ledakan ranjau. Struktur sandwich umumnya digunakan sebagai blastworthy structure untuk bagian lantai kendaraan tempur. Pada bagian sandwich core, material yang biasa digunakan adalah aluminum foam. Selain itu, kursi pada kendaraan tempur juga harus didesain agar memenuhi syarat blasworthiness.
Impak Balistik (Bulletproof vest)
Analisis ballistic impact telah banyak diaplikasikan pada berbagai bidang, salah satunya adalah body armour atau jaket baju anti peluru. Beban impak akibat peluru terjadi pada kecepatan yang sangat tinggi sehingga diperlukan studi lebih lanjut mengenai armour material sebagai bahan yang digunakan untuk membuat jaket anti peluru. Berbagai material dan konfigurasi diuji seperti logam dan komposit, untuk mendapatkan jenis material yang dapat memberikan respon balistik yang baik sehingga peluru tidak menembus bidang sasaran.
Struktur Lattice/Meta structures/Metamaterial (transportasi/biomekanik)
Struktur lattice merupakan material arsitektural berulang yang sangat ringan dan berpotensi dapat menyerap energi tumbukan sehingga cocok diaplikasikan pada struktur kendaraan. Beberapa konfigurasi lattice yang sudah dipelajari pada penelitian ini adalah kagome, tetrahedron, pyramid, cube, truncated-pyramid, octahedron, rhombicuboctahedron, rhombic dodecahedron, open-cell, dan octet lattice structures. Selain itu, struktur lattice/meta structures/metamaterial ini juga cocok diaplikasikan pada biomekanik karena sangat ringan.