Semester 3

Rencana Pembelajaran Semester (RPS/SAP)

 

   

PROGRAM STUDI SARJANA
TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gedung J17 Jl. Almamater Kampus USU Medan 2015
dtm.usu.ac.id

 

 

Semester 3

 

CAPSTONE DESIGN

Program Studi (Study Program)
Teknik Mesin (Mechanical Engineering)
Fakultas / Sekolah (Faculty / School)
Fakultas Teknik (Engineering Faculty)
Kode Kuliah (Course Number)
RTM2107
Nama Kuliah (Course Title)
Capstone Design
Beban Kuliah (Course Load)
2 sks / 2 crs.
Sifat Kuliah (Wajib / Pilihan)
Course Type (Mandatory / Elective)
Pilihan Wajib Prodi
(Selection Program-Mandatory)
Prasyarat (Prerequisites)
Syarat Pengambilan Bersama (CoRequisites)
Referensi Utama (Primary References)
Bahan Pelengkap (Supplemental Material)
Course handouts, modul & laporan Lab Instruksional
Semester Posisi Kuliah (Course Semester)
3
Koordinator Matakuliah (Course Coordinator)
Dosen Pengampu (Course Instructor)
Prof.Dr.Ir. Bustami Syam, MSME
Beban Kerja Kuliah dalam Jam Per Minggu (Course Load in Hours Per Week)
–    Tatap muka kelas (classroom sessions): 2
–    Responsi / tutorial (tutorials): 3
–    Belajar mandiri (independent study): 4
Deskripsi Matakuliah Sesuai Katalog (Course Description In Catalog)
Capstone Design
–          Cara mengembangkan produk untuk melebihi persyaratan dan harapan pelanggan menggunakan proses desain terstruktur
–          Produk yang nyata, bukan desain diatas kertas
Tujuan Instruksional Umum (Course Objectives)
Untuk mendidik mahasiswa bagaimana menerapkan proses desain terstruktur pada proyek nyata dalam suasana kerja tim (mungin multi-fungsional).
Mahasiswa bekerja dalam tim pada proyek rekayasa/ desain teknik ‘’terbuka’’ yang menghasilkan wujud karya dalam bentuk fisik
Topik-topik penting disajikan dalam kuliah, termasuk proses desain, alat desain, manajemen proyek, teknik komunikasi, etika teknik dan assembling komponen mesin
Luaran-Luaran Pembelajaran Matakuliah
(Course Learning Outcomes)
IABEE SO
Assessment
1.        Mahasiswa akan memahami pentingnya proses desain yang terstruktur
2.        Mahasiswa mengembangkan ide terhadap penciptaan, modifikasi, dan inovasi baru terhadap komponen permesinan
3.        Mahasiswa melakukan evaluasi terhadap peluang kegagalan komponen permesinan
4.         Mahasiswa mengorganisir projek dan kerja tim
5.        Mahasiswa dapat menganalisa kualitas hasil inovasi yang di kembangkan

Rencana Perkuliahan Mingguan (Weekly Course Plan)

Minggu Ke-
(Week No.)
Topik (Topics)
LPK (CLO)1
Sub-topik / indikator kinerja (Subtopics / performance indicators)
Tugas-tugas (Assignments)
1
Pendahuluan, Penjelasan
Program
Proses Ideation
1,2
Mampu memahami dan menjelaskan tentang konsep dasar Perancangan Komponen Permesinan
Memahami cara eksplorasi mendapatkan ide
Membangun diagram alir proses konstruksi ide
Melakukan brainstorming pengembangan ide; internal eksplorasi(individu); eksternal eksplorasi, studi literature (Jurnal, Paten, Laporan Teknik/Pemerintah, Buku, Brosur, Katalog,Dll) dan survey (interview Pakar, orang berpengalaman)
Baca Ch.1
Tugas lakukan brainstorming ide ide inovasi terhadap berbagai komponen permesinan
2
Proses Design
1,2
Mampu mengidentifikasi keperluan (costumer need) terhadap penciptaan, modifikasi, inovasi komponen permesinan
Identifikasi Customers
Membangun Komponen dan parameter keperluan customer
Bacah Ch.berkaitan
Memberi kajian tugas melakukan eksplorasi keperluan customer
3
Menetapkan Spesifikasi Design
1,2
Mampu membangun matrik keperluan  – fungsi komponen
Melakukan survey pasar eksistensi komponen sesuai fungsi (eksternal eksplorasi, keberadaan komponen di pasar, Studi literature (Jurnal, Paten, Laporan Teknis/Pemerintah, Buku, Brosur, Katalog, dll)
Melakukan survey harga komponen di pasaran dan kemudahan mendapatkannya
Menetapkan spesifikasi awal, menengah dan akhir.
Presentasi hasil identifikasi keperluan customer dan survey eksistensi pasar
4
Konsep Desain
1,2
Mampu melakukan proses perwujudan konsep baru dari fungsi komponen permesinan
Melakukan inovasi design berdasarkan fungsi yang diperlukan customers
Melakukan modifikasi komponen permesinan yang ada untuk melahirkan konsep dan komponen baru
Menggambar sketsa inovasi dan modifikasi yang melahirkan konsep dan komponen baru
Melakukan simulasi/animasi terhadap konsep komponen baru yang dilahirkan.
Diskusi kelompok dalam rangka branstorming konsep
Presentasi stimulasi konsep baru komponen mesin
5
Seleksi (Screening dan Scooring) komponen permesinan yang telah di desain
Mampu membangun matrik criteria unggul dan konsep komponen baru
Memberi score (menilai) keunggulan sesuai kriteria yang dibangun
Menetapkan rentang dan ranking kriteria
Menyaring (Screening) komponen unggul
Menilai bobot(Scoring) komponen unggul
Menetapkan komponen yang akan dibuat prototype
Diskusi kelompok dalam rangka branstorming konsep
Presentasi penetapan komponen mesin yang akan dijadikan prototype
6
 Tinjauan Desain Sistem
5
7
Desain untuk x (DFX)
5
8
Desain & Analisa Parameter
2,3,5
Ujian Tengah Semester
1,2,3
9
Proposal Desain Taraf Parameter
2,3,5
10
Mengorganisir Tim Kerja
4
Mampu membangun kerja sama berkelompok
Merancang fungs kerja sama berkelompok
Menjalankan kerja sama berkelompok
Baca Ch.berkaitan
Quiz & Tugas
11
Deskripsi Projek
4
Mampu mendefinisikan kerja yang diusul sebagai
Membuat proposal sebuah kerja projek
Merancang schedule (Gan Chat) dan anggaran biaya
Baca Ch.berkaitan
12
Persyaratan projek
4
Mampu mendefinisikan kerja yang diusul sebagai
Membuat proposal sebuah kerja projek
Merancang schedule (Gan Chat) dan anggaran biaya
Baca Ch.berkaitan
13
Perencanaan Projek
4
Mampu mendefinisikan kerja yang diusul sebagai
Membuat proposal sebuah kerja projek
Merancang schedule (Gan Chat) dan anggaran biaya
Baca Ch.berkaitan
14
Penyebaran Fungsi Kualitas (QFD)
1,4,5
Studi Kualitas Produk
–          Internet
–          Survey bengkel
–          Presentasi
15
Analisa akibat dari ragam kegagalan
3
Studi resiko kegagalan
–          Presentasi
Tingkat pembelajaran IABEE SO (ABET SO learning level) – L(low), M(medium), H(high)
SO
Deskripsi
Description
Level
0,5
[2].  Mampu mendeskripsikan rancangan dalam bentuk gambar teknik menggunakan perangkat lunak CAD sesuai dengan ketentuan/standarisasi (ISO, SNI, dll.); dan merancang buku manual pengoperasian dan perawatan.
[2].   Able to describe the design in accordance with the standardization (ISO, SNI, etc.); and also manuals operation and maintenance.
K,P,T
0,5
[3].  Mampu merancang dan merekayasa kontruksi  mesin dengan menerapkan teori dan prinsip rekayasa mekanik dengan benar. Serta merancang Prosedur Standard operasi Mesin dan Merancang Perawatan mesin-mesin produksi;
  [3].    Able to design machinery construction by applying the principles of mechanical engineering. As well as designing Standard Operating Procedures for Machinery and Maintenance planning;
T,A,S
0,5
[4].  Mampu merancang suatu proses kerekayasaan dengan menerapkan prinsip perancangan sistem mekanik dari berbagai aplikasi Industri dengan memperhatikan unsur keselamatan, kehandalan, kemudahan serta faktor faktor ekonomi, sosiokultur dan lingkungan.
[4].  Able to design a engineering process by applying the principles of designing mechanical systems from various Industri applications with attention to the element of safety, reliability, convenience and economic factors, sociocultural and environment.
T,S,E
0,3
[5].  Mampu merencanakan dan mendesain proses pengukuran yang presisi dan akurat dalam menyelesaikan masalah keteknikan secara bertanggung jawab dan beretika.
[5].  Able to plan and design precise and accurate measurement process in solving engineering problems with full a responsible and ethical manner.
T,S,E
0,2
[6].  Mampu memilih sumberdaya dan memanfaatkan perangkat perancangan-dan-analisis berbasis TIK dan komputasi untuk melakukan aktivitas rekayasa teknik mesin
[6].   Capable of selecting resources and utilizing computational design-and-analysis tools for mechanical engineering activities.
T,A,S
K – (Knowledge) Pengetahuan
P – Pemahaman
T – Terapan(Aplikasi)
A – Analisa
S – Perpaduan (Sintesa)
E – Evaluasi

 

 

DESAIN ELEMEN MESIN I

Program Studi (Study Program)
Teknik Mesin (Mechanical Engineering)
Fakultas / Sekolah (Faculty / School)
Fakultas Teknik (Engineering Faculty)
Kode Kuliah (Course Number)
RTM 2103
Nama Kuliah (Course Title)
Design Elemen Mesin I
Beban Kuliah (Course Load)
3 sks / 3 crs.
Sifat Kuliah (Wajib / Pilihan)
Course Type (Mandatory / Elective)
Pilihan Wajib Prodi
(Selection Program-Mandatory)
Prasyarat (Prerequisites)
Syarat Pengambilan Bersama (CoRequisites)
Referensi Utama (Primary References)
–     SPOT Design Of Machine Elemen
–     PerencanaanTeknik Mesin Oleh Yoseph Seigley dan Gandhy Harahap,M.S
–     Rancangan elemen mesin, oleh Sularso
–     Machine element, Oleh Hall dan Hollowenko
Bahan Pelengkap (Supplemental Material)
Semester Posisi Kuliah (Course Semester)
3
Koordinator Matakuliah (Course Coordinator)
Dosen Pengampu (Course Instructor)
Prof.Dr.Ir. Bustami Syam, MSME
Beban Kerja Kuliah dalam Jam Per Minggu (Course Load in Hours Per Week)
–    Tatap muka kelas (classroom sessions): 3
–    Responsi / tutorial (tutorials): 4
–    Belajar mandiri (independent study): 5
Deskripsi Matakuliah Sesuai Katalog (Course Description In Catalog)
Mata kuliah ini mengkaji analisa-analisa tegangan meliputi : tegangan kerja,  kekuatan bahan dan konsentrasi  tegangan. Perencnaan poros dan pasak, putaran kritis poros, sambungan las, sambungan paku keling, kopling dan bantalan
Tujuan Instruksional Umum (Course Objectives)
Setelah mengikuti mata kuliah ini mahasiswa diharapkan dapat membuat suatu rancangan suatu design mesin dengan mengaplikasikan prinsip-prinsip ilmu elemen mesin yang mencakup perhitungan bagian-bagian mesin tersebut.
Luaran-Luaran Pembelajaran Matakuliah
(Course Learning Outcomes)
IABEE SO
Assessment
1.
2.
3.
4.
5.

Rencana Perkuliahan Mingguan (Weekly Course Plan)

Minggu Ke-
(Week No.)
Topik (Topics)
LPK (CLO)1
Sub-topik / indikator kinerja (Subtopics / performance indicators)
Tugas-tugas (Assignments)
1 – 2
Pendahuluan , analisa tegangan
•   Tegangan tarik dan tekan
•   Tegangan lengkung
•   Tegangan geser dan tegangan jumlah
•   Momen inersia penampang
•   Momen torsi poros dan tegangan geser
•   Momen inersia polar
Diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan analisa  tegangan dan menghitung kemampuan elemen mesin dalam memikul beban
3 – 4
Tegangan kerja dan kekuatan bahan
•   Diagram Hook (diagram kait)
•   Faktor keamanan untuk brittle dan ductile
•   Tegangan-tegangan elestis, plastis, yield, ultimate, dan tegangn breaking(Breaking Stress).
Diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan tegangan tegangan yang timbul pada suatu elemen mesin yang dikaitkan dengan kekuatan material
5 – 6
Konsentrasi tegangan Poros dan pasak
•   Konsentrasi tegangn pada elmen mesin akibat adanya lubang, fillet, atau alur pasak.
•   Poros padu
•   Poros berongga
•   Pasak dan jenis-jenisnya
•   Analisa tegangn
.
Diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan tegangan maksimum akibat konsentrasi tegangan. Perencanaan poros dan pasak
7 – 8
Daya poros dan daya rancangan serta putaran kritis. Macam-macam sambungan
•   Daya poros nominal
•   Daya rata-rata, daya maximum
•   Putaran kritis.
•   Macam-macam sambungan
Diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan daya poros dan putaran kritis. Macam-macam sambungan
9 – 10
Sambungan paku keling dan sambungan las
•   Sambungan paku keling (rivet)
•   Pada sambungan sisi
•   Pada sambungan berimpit
•   Las sisi
•   Las sudut
•   Las berimpit
•   Analisa tegangan pada sambungan.
Diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan perhitungan sambungan paku keling dan sambungan las
11 – 12
Sambungan Coupling and Cloutch
•   Kopling tetap
•   Kopling tidak tetap
•   Analisa gaya-gaya pada kopling dan cloutch
Diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan perhitungan  Sambungan Coupling and Cloutch
13 – 14
Bantalan (bearing)
•   Bantalan linear
•   Bantalan gelinding
•   Pelumasan bantalan
•   Analisa gaya pada bantalan
Diharapkan mahasiswa dapat menjelaskan perhitungan bantalan (bearing)
Tingkat pembelajaran IABEE SO (ABET SO learning level) – L(low), M(medium), H(high)
SO
Deskripsi
Description
Level
1,8
[2].  Mampu mendeskripsikan rancangan dalam bentuk gambar teknik menggunakan perangkat lunak CAD sesuai dengan ketentuan/standarisasi (ISO, SNI, dll.); dan merancang buku manual pengoperasian dan perawatan.
[2].   Able to describe the design in accordance with the standardization (ISO, SNI, etc.); and also manuals operation and maintenance.
K,P,T
0,6
[5].  Mampu merencanakan dan mendesain proses pengukuran yang presisi dan akurat dalam menyelesaikan masalah keteknikan secara bertanggung jawab dan beretika.
[5].  Able to plan and design precise and accurate measurement process in solving engineering problems with full a responsible and ethical manner.
T,S,E
0,6
[6].  Mampu memilih sumberdaya dan memanfaatkan perangkat perancangan-dan-analisis berbasis TIK dan komputasi untuk melakukan aktivitas rekayasa teknik mesin
[6].   Capable of selecting resources and utilizing computational design-and-analysis tools for mechanical engineering activities.
T,A,S
K – (Knowledge) Pengetahuan
P – Pemahaman
T – Terapan(Aplikasi)
A – Analisa
S – Perpaduan (Sintesa)
E – Evaluasi

 

 

MATEMATIKA TEKNIK I

Program Studi (Study Program)
Teknik Mesin (Mechanical Engineering)
Fakultas / Sekolah (Faculty / School)
Fakultas Teknik (Engineering Faculty)
Kode Kuliah (Course Number)
RTM 2101
Nama Kuliah (Course Title)
Matematika Teknik I
Beban Kuliah (Course Load)
3 sks / 3 crs.
Sifat Kuliah (Wajib / Pilihan)
Course Type (Mandatory / Elective)
Pilihan Wajib Prodi
(Selection Program-Mandatory)
Prasyarat (Prerequisites)
Syarat Pengambilan Bersama (CoRequisites)
Referensi Utama (Primary References)
–     Kreyzigs E., Advanced Engineering Mathematics,
–      Schaum Series, Advanced Mathematics
Bahan Pelengkap (Supplemental Material)
Semester Posisi Kuliah (Course Semester)
3
Koordinator Matakuliah (Course Coordinator)
Dosen Pengampu (Course Instructor)
Dr.Ing. Pramio Garson Sembiring, ST, M.Sc
Beban Kerja Kuliah dalam Jam Per Minggu (Course Load in Hours Per Week)
–    Tatap muka kelas (classroom sessions): 3
–    Responsi / tutorial (tutorials): 4
–    Belajar mandiri (independent study): 5
Deskripsi Matakuliah Sesuai Katalog (Course Description In Catalog)
Perkuliahan ini membahas tentang persamaan differential biasa, persamaan differential partial, metode analisa numeric.
Tujuan Instruksional Umum (Course Objectives)
Setelah menyelesaikan mata kuliah ini mahasiswa diharapkan dapat menggunakan analisa matematika dan numerik dalam bidang keteknikan dan sebagai dasar penunjang untuk mata kuliah lainnya.
Luaran-Luaran Pembelajaran Matakuliah
(Course Learning Outcomes)
IABEE SO
Assessment
1.
2.
3.
4.
5.

Rencana Perkuliahan Mingguan (Weekly Course Plan)

Minggu Ke-
(Week No.)
Topik (Topics)
LPK (CLO)1
Sub-topik / indikator kinerja (Subtopics / performance indicators)
Tugas-tugas (Assignments)
1
Persamaan diferential biasa (Pers. Differential Order Pertama)•   Persamaan diferensial Orde Pertama
•   Persamaan Differential Eksak
•   Pers. Diff. Linear
•   Pers. Differensial yang terpisah
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
2
Persamaan diferential biasa (Pers. Diff. Linear Order kedua dan Ketiga)
•   Pers. Linear Homogen Orde-II
•   Pers. Homoden Orde-II dengan koefisien Konstan
•   Kasus-kasus dengan akar kompleks
•   Pers. EulerChaucy
•   Teori  Wronskian Existence dan Uniqueness
•   Pers. Non-Homogen
•   Solusi dengan Koef.TakTentu
•   Solusi dengan Variasi Parameter
•   Pers. Diff. Linear Orde-Tinggi
•   Pers. Diff. Linear  Homogen Orde-Tinggi
•   Pers. Diff. Linear  Non-Homogen Orde-Tinggi.
 dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
3
Persamaan diferential biasa
•   Sistem Homogen dengan Koef. Konstan
•   Bidang Phase
•   Titik Kritis
•   Kriteria Titik Kritis (Stabilitas)
•   Metode Kualitatif untuk Sistem Non-Linear
•   Sistem Linear NonHomogen
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
4
Persamaan diferential biasa
•   Metode Power Series
•   Teori Metode Power Series
•   Pers. Legendre
•   Polinomial Legendre
•   Metode Frobenius, Pers. Bessel
•   Fungsi Bessel Bentuk-I
•   Fungsi Bessel Bentuk-II
•   Fungsi Ortogonal
•   Ekspansi Ortogonal Fungsi Eigen
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
5
Persamaan diferential biasa
•   Transformasi Laplace
•   Inverse Transformasi
•   Linearitas
•   Pergeseran
•   Fungsi Dirac-Delta
•   Integrasi dan Differential dari Transformasi
•   Pers. Integral
•   Formula Umum
•   Tabel Transformasi Laplace
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
6
Analisa Fourier dan Pers. Diffeerensial Parsial
•   Deret Fourier
•   Integral Fourier
•   Trasnformasi Fourier
•   Tabel Transformasi Fourier
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
7
Analisa Fourier dan Pers. Diffeerensial Parsial
•   Pemisahan Variabel
•   Solusi D’Alembert
•   Penerapan Persamaan Perpan
•   Membran
•   Laplacian dalam Koordinat Polar
Membram Lingkar
•   Pers. Laplace dalam Koordinaat Boladan Silinder
•   Pemecahan dengan Trans. Laplace.
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
8
Metode Numerik Secara Umum
•   Titik Ambang
•   Round-off
•   Kesalahan
•   Iterasi
•   Interpolasi
•   Splines
•   Integrasi dan Differential Numerik
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
9-10
Metode Numerik pada Aljabar Linear
•   Eliminiasi Gauss
•   LU-Faktorisasi (Inversi Matriks)
•   Iterasi
•   Ill-Conditioning (Norm)
•   Metode Least Square
•   Masalah Nilai-Eigen Matriks
•   Inklusi Nilai Eigen Matriks
•   Nilai eigen dengan iterasi (Metode Power)
•   Tridiagonalisasi dan QR-Faktorisasi.
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
11-12
Metode Numerik untuk Pers. Diferensial dan Integrasi
•   Metode untuk Pers. Diff. Orde-I
•   Metode Multistep
•   Metode untuk Pers. Diff. Orde-Tinggi dan Sistem
•   Metode utk Pers. Diff. Parsial Elipptik
•   Metode utk Pers. Parabolik
•   Metode utk Pers. Hiperbolik
•   Masalah Nilai batas dan Nilai-eigen.
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
13-14
Metode Numerik untuk Pers. Diferensial dan Integrasi
•   Formula Integrasi Newton-Cotes
•   Integrasi Persamaan
•   Penerapan Metode Numerik.
dapat menghitung, menganalisa pokok bahasan yang diberikan
Tingkat pembelajaran IABEE SO (ABET SO learning level) – L(low), M(medium), H(high)
SO
Deskripsi
Description
Level
  3
[1].  Mampu menerapkan matematika, sains, material dan prinsip rekayasa (engineering principles) yang mencakup pengetahuan desain, produksi, operasi, dan pemeliharaan untuk menyelesaikan permasalahan teknik mesin
[1].  Able to apply math, science, material and engineering principles that include design, production, operation and maintenance knowledge to solve mechanical engineering problems.
K,P
K – (Knowledge) Pengetahuan
P – Pemahaman
T – Terapan(Aplikasi)
A – Analisa
S – Perpaduan (Sintesa)
E – Evaluasi

 

 

MATERIAL TEKNIK

Program Studi (Study Program)
Teknik Mesin (Mechanical Engineering)
Fakultas / Sekolah (Faculty / School)
Fakultas Teknik (Engineering Faculty)
Kode Kuliah (Course Number)
RTM 2106
Nama Kuliah (Course Title)
Material Teknik
Beban Kuliah (Course Load)
2 sks / 2 crs.
Sifat Kuliah (Wajib / Pilihan)
Course Type (Mandatory / Elective)
Pilihan Wajib Prodi
(Selection Program-Mandatory)
Prasyarat (Prerequisites)
Syarat Pengambilan Bersama (CoRequisites)
Referensi Utama (Primary References)
–        Surdia, Pengetahuan Bahan Teknik, Prad-nya Paramita, 1985
–        Callister, Material Science and Engineering, John Wiley, 1985.
–        Dieter, Mechanical Metallurgy, McGraw Hill, 1986
Bahan Pelengkap (Supplemental Material)
Semester Posisi Kuliah (Course Semester)
5
Koordinator Matakuliah (Course Coordinator)
Dosen Pengampu (Course Instructor)
Maraghi Muttaqin, ST, MT
Beban Kerja Kuliah dalam Jam Per Minggu (Course Load in Hours Per Week)
–    Tatap muka kelas (classroom sessions): 2
–    Responsi / tutorial (tutorials): 3
–    Belajar mandiri (independent study): 4
Deskripsi Matakuliah Sesuai Katalog (Course Description In Catalog)
Mata kuliah ini memperkenalkan semua material teknik, umumnya metal-metal paduan dan non metal serta mengetahui sifat-sifatnya, baik fisis maupun mekanis sehingga dapat memilih dan menggunakan dalam perancangan elemen-elemen konstruksi mesin.
Tujuan Instruksional Umum (Course Objectives)
setelah mengikuti kuliah ini, mahasiswa telah mengetahui sifat-sifat material teknik dan dapat mengaplikasikannya pada perancangan konstruksi mesin.
Luaran-Luaran Pembelajaran Matakuliah
(Course Learning Outcomes)
IABEE SO
Assessment
1.
2.
3.
4.
5.

Rencana Perkuliahan Mingguan (Weekly Course Plan)

Minggu Ke-
(Week No.)
Topik (Topics)
LPK (CLO)1
Sub-topik / indikator kinerja (Subtopics / performance indicators)
Tugas-tugas (Assignments)
1
Pembagian material teknik,
Ferous metal dan pembagiannya
•   Material dan metal serta contoh-contohnya
•    Elemen, compound, campuran paduan, kotoran dan contoh-contohnya
•    Ferous metal dan non ferous metal, metal coran,dan sintered metal
•    Susunan-susunan atom dan    pembekuan metal
•   Besi, besi cor, baja dan sifat-sifatnya
•   Besi cor dan jenis-jenisnya serta pemakaianya.
Mampu memahami dan menjelaskan pembagian secara garis besar material teknik
2
Jenis-jenis besi cor
•   Besi cor abu-abu, sifat-sifatnya dan penggunaanya
•   Besi cor putih, sifat-sifatnya dan penggunaanya
•  Besi cor mampu tempa, sifat-sifatnya dan penggunaanya
•   Besi cor liat, sifat-sifatnya dan penggunaanya
•    Besi cor paduan, sifat-sifatnya dan penggunaanya
•    Wrought iron, sifat-sifatnya dan penggunaanya
Mampu memahami dan menjelaskan pembagian besi cor dan penggunaan wrought iron dan penggunaanya
3
Jenis-jenis baja
•    Jenis bijih besi dan pengolahannya menjadi pig iron
•    Dapur pengolahan baja dari pid iron contoh
•    Baja dan klasifikasinya menurut klasifikasi Carbon dan penggumnaaanya
•    Pembagian baja menurut pemakain di bidang teknik
•    Pembagian baja menurut pemakain di bidang teknik
Mampu memahami dan menjelaskan pembagian baja dan penggunaannya
4
Jenis-jenis baja, Jenis-jenis baja paduan
•    Baja karbon sedang menurut pemakaianya
•    Baja karbon tinggi menurut pemakaianya
•    Baja paduan rendah dan penggunaannya
Mampu memahami dan menjelaskan pembagian baja dan penggunaanya serta pembagian baja paduan dan penggunaanya
5
Klasifikasi baja paduan tinggi
•    Baja tahan karat dan contoh pemakaian
•    Baja tahan panas dan contoh pemakaian
•     Baja perkakas dan contoh pemakaian
•     Baja listrik dan contoh pemakaian
Mampu memahami dan menjelaskan baja paduan tinggi dan pengunaannya
6
Copper dan paduan-paduanya
•  Sifat-sifat copper
• Jenis-jenis copper
•  Kuningan dan pemakaianya
•  Perunggu dan pemakaianya
Mampu memahami dan menjelaskan metal copper dan paduan-paduannya serta aplikasinya
7
Nikel dan paduanya
•    Sifat-sifat nikel
•    Jenis-jenis nikel
•    Paduan-paduan nikel dan pemakaian
Mampu memahami dan menjelaskan metal nikel dan paduan-paduannya
8
Aluminium dan paduan-paduannnya
•    Sifat-sifat aluminium
•    Pembuatan aluminium
•  Paduan-paduan Aluminium dan aplikasinya
Mampu memahami dan menjelaskan metal Aluminium dan paduan-paduannya serta aplikasinya
9
Lead dan paduannya, Zinc dan paduannya
•    Sifat-sifat lead
•    Jenis-jenis lead
•    Paduan-paduan lead dan penggunaanya
•    Sifat-sifat zinc dan penggunaanya
Mampu memahami dan menjelaskan metal lead dan zinc serta aplikasinya
10
Tin dan paduannya
•    Sifat-sifat tin
•    Jenis-jenis paduan tin dan penggunaannya
Mampu memahami dan menjelaskan metal tin dan aplikasinya
11
Metal-metal lain dan pengguanaannya
•    Sifat masing-masing metal dan penggunaannya
Mampu memahami dan menjelaskan metal-metal lain yang biasa digunakan di bidang teknik mesin
12
Keramik dan klasifikasinya
•    Bahan keramik
•    Klasifikasi keramik dan metode-metode produksinya
•    Sifat-sifat keramik
•    Pengolahan
•    Glass, jenis-jenisnya dan penggunaannya
•    Keramik refraktori dan penggunaannya
•    Karbon dan sifat-sifatnya
Mampu memahami dan menjelaskan keramik dan aplikasinya
13
Material refraktori dan sifat-sifatnya serta aplikasinya
•    Definisi dan sifat-sifatnya
•    Sifat-sifat material silica-alumina
•    Jenis-jenis lain dari material refraktori
•    Sifat-sifat refraktori dibandingkan dengana ikatan keramik
•    High grade refarctories
•    Carbide dan sifat-sifatnya
•  Borides, nitrides, silicides, sulfides, cermet
Mampu memahami dan menjelaskan material refarktori dan penggunaannya
14
Plastik
•    Sejarah
•    Bahan plastik, keuntungan, keterbatasannya dalam pemakaian, jenis-jenisnya, polimerisasi, bahan baku, bahan pengisi, dan fungsinya
•    Jenis-jenis thermoplastik dan penggunaanya
• Jenis-jenis thermosetting dan penggunaannya
Mampu memahami dan menjelaskan material plastik dan penggunaanya
Tingkat pembelajaran IABEE SO (ABET SO learning level) – L(low), M(medium), H(high)
SO
Deskripsi
Description
Level
1,6
[1].  Mampu menerapkan matematika, sains, material dan prinsip rekayasa (engineering principles) yang mencakup pengetahuan desain, produksi, operasi, dan pemeliharaan untuk menyelesaikan permasalahan teknik mesin
[1].   Able to apply math, science, material and engineering principles that include design, production, operation and maintenance knowledge to solve mechanical engineering problems.
K,P
0,4
[2].  Mampu mendeskripsikan rancangan dalam bentuk gambar teknik menggunakan perangkat lunak CAD sesuai dengan ketentuan/standarisasi (ISO, SNI, dll.); dan merancang buku manual pengoperasian dan perawatan.
[2].  Able to describe the design in accordance with the standardization (ISO, SNI, etc.); and also manuals operation and maintenance.
K,P,T
K – (Knowledge) Pengetahuan
P – Pemahaman
T – Terapan(Aplikasi)
A – Analisa
S – Perpaduan (Sintesa)
E – Evaluasi

 

 

 

MEKANIKA KEKUATAN BAHAN

Program Studi (Study Program)
Teknik Mesin (Mechanical Engineering)
Fakultas / Sekolah (Faculty / School)
Fakultas Teknik (Engineering Faculty)
Kode Kuliah (Course Number)
RTM 2104
Nama Kuliah (Course Title)
Mekanika Kekuatan Bahan
Beban Kuliah (Course Load)
3 sks / 3 crs.
Sifat Kuliah (Wajib / Pilihan)
Course Type (Mandatory / Elective)
Pilihan Wajib Prodi
(Selection Program-Mandatory)
Prasyarat (Prerequisites)
Syarat Pengambilan Bersama (CoRequisites)
Referensi Utama (Primary References)
–        Mekanika Bahan oleh Gere dan Timoshenko
–        Strength of Materias Part I Elementry oleh S.Timoshenko
Bahan Pelengkap (Supplemental Material)
Semester Posisi Kuliah (Course Semester)
3
Koordinator Matakuliah (Course Coordinator)
Dosen Pengampu (Course Instructor)
Dr.Ing. Pramio Garson Sembiring, ST, M.Sc
Beban Kerja Kuliah dalam Jam Per Minggu (Course Load in Hours Per Week)
–    Tatap muka kelas (classroom sessions): 3
–    Responsi / tutorial (tutorials): 4
–    Belajar mandiri (independent study): 5
Deskripsi Matakuliah Sesuai Katalog (Course Description In Catalog)
Mata kuliah ini menjelaskan secara umum dan rinci tentang tegangan dan regangan normal, tegangan geser dan regangan geser, batang dibebani secara aksial, puntiran batang bundar, tegangan dalam balok,   analisa tegangan dan regangan, lendutan, statis tak tentu, dan teori coulumns, balok-balok yang dibebani  kombinasi beban aksial-lateral, Dalil tiga momen, Torsi penampang non sirkular, Torsi penampang terbuka, Torsi penampang tertutup, Deformasi silinder dinding tebal, sambungan  shrink-fit, Silinder yang berputar, Deformasi Plastis.
Tujuan Instruksional Umum (Course Objectives)
Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa diharapkan mampu menghitung tegangan, beban maksimum,    dan lendutan pada berbagai bentuk penampang
Luaran-Luaran Pembelajaran Matakuliah
(Course Learning Outcomes)
IABEE SO
Assessment
1.
2.
3.
4.
5.

Rencana Perkuliahan Mingguan (Weekly Course Plan)

Minggu Ke-
(Week No.)
Topik (Topics)
LPK (CLO)1
Sub-topik / indikator kinerja (Subtopics / performance indicators)
Tugas-tugas (Assignments)
1
Tarik, Tekan dan Geser
•   Tegangan dan regangan normal
•   Diagram tegangan regangan
•   Elastisitas linier dan Hukum Hooke
Mampu menghitung tegangan dan beban maksimum
1
Tarik, Tekan dan Geser
•   Tegangan dan regangan geser
•   Tegangan izin dan Beban izin
Mampu menghitung tegangan dan beban maksimum
2
Pembebanan batang secara aksial
•   Lendutan batang
•   Struktur statis tak tentu
•   Tegangan pd tampang miring
Dapat menghitung perpindahan sebuah titik dalam batang..
2
Puntitan
•   Puntiran batang bundar
•   Puntiran tak seragam
•   Transmisi daya oleh poros
 Dapat menhitung tegangan puntir dan sudut puntir
3
Tegangan dalam balok
•   Kelengkungan
•   Regangan normal dalam balok
•   Tegangan normal dalam balok
•   Berbagai bentuk penampang balok
Dapat menentukan tegangan dalam balok yang mengalami lenturan
3
Tegangan dalam balok
•   Tegangan geser dalam balok
•   Penampang empat persegi
•   Tegangan geser dalam berbagai bentuk, penampang balok
Dapat menentukan tegangan dalam balok yang mengalami lenturan
4
Analisa tegangan dan regangan
•   Tegangan bidang
•   Tegangan Utama dan tegangan geser maksimum
•   Lingk. Mohr untuk tegangan bidang
Dapat menentukan tegangan maksimum dalam suatu batang
4
Analisa tegangan dan regangan
•   Hukum Hooke untuk teg. bidang, •   Tegangan biaxial dan triaxial.
Dapat menentukan tegangan maksimum dalam suatu batang
5
Lendutan pada balok
•   Persamaan diferential dari curve lendutan
•   Lendutan dengan integrasi
Dapat menentukan lendutan pada balok
5
Lendutan pada balok
•   Metode luas momen
•   Metode super-posisi
•   Fungsi-fungsi tak menerus
Dapat menentukan lendutan pada balok
6
Statis tak tentu
•   Momen reaksi
•   Dalil tiga momen
Dapat menentukan momen, reaksi dan lendutan
6
Teori Coulumns
•   Beban eccectric
•   Batang langsing
•   Beban kritis
Dapat menghitung beban kritis
7
Kombinasi beban aksial dan lateral
•   Persamaan momen lentur/diffrential
•   Integrasi persamaan diffrensial
Dapat menghitung lendutan dan tegangan maksimum pada balok
7
Kombinasi beban aksial tekan dan lateral.
•   Beban lateral terpusat
•   Beban momen
•   Beban terbagi rata
Dapat menghitung lendutan dan tegangan maksimum pada balok
8
Kombinasi beban aksial tarik dan lateral.
•   Hubungan aksial tekan dengan  tarik
•   Bentuk-bentuk pembebanan
Dapat menghitung lendutan dan tegangan maksimum pada balok
8
Statis tak tentu
•   Superposisi
•   Dalil Tiga Momen
Dapat menghitung lendutan dan tegangan maksimum pada balok
9
Torsi Penampang Non Sirkular
•   Persamaan Torsi
•   Teori Saint Venant
•   Membrane Analogi
Dapat menentukan tegangan puntir maksimum.
9
Torsi Penampang Terbuka
•   Torsional penampang terbuka           •   Tegangan puntir dan sudut puntir
Dapat menentukan tegangan puntir maksimum.
10
Torsi Penampang Tertutup
•   Penggunaan Membrane Analogi       •   Puntiran Penampang Satu Cell
•   Puntiran Penampang Cell Jamak
Dapat menentukan tegangan puntir maksimum.
10
Torsi Penampang  Pada Penampang Gabungan (Tertutup dan Terbuka)
•   Kombinasi Penampang                     •   Tegangan puntir dan sudut puntir
Dapat menentukan tegangan puntir maksimum.
11
Deformasi Silinder Dinding Tebal
•   Tegangan Pada Elemen Silinder     •   Kesetimbangan Pada Elemen Silinder
•   Persamaan Tegangan Radial dan Tangential
Dapat menghitung tegangan radial dan tangential pada silinder.
11
Deformasi Silinder Dinding Tebal
•   Sambungan Shrink-fit,
•   Tekanan Shrink-fit
Dapat menghitung tegangan radial dan tangential pada silinder.
12
Deformasi Silinder Dinding Tebal
•   Pengaruh tekanan dalam & pengaruh putaran pada sambungan shrink-fit
Dapat menghitung tegangan radial dan tangential pada silinder.
12
Deformasi Plastis
•   Pembebanan Elastis-Plastis              •   Pembebanan Plastis
Memahami pengaruh tekanan dalamyang terlalu besar.
Tingkat pembelajaran IABEE SO (ABET SO learning level) – L(low), M(medium), H(high)
SO
Deskripsi
Description
Level
0,9
[3].  Mampu merancang dan merekayasa kontruksi  mesin dengan menerapkan teori dan prinsip rekayasa mekanik dengan benar. Serta merancang Prosedur Standard operasi Mesin dan Merancang Perawatan mesin-mesin produksi;
[3].    Able to design machinery construction by applying the principles of mechanical engineering. As well as designing Standard Operating Procedures for Machinery and Maintenance planning;
T,A,S
0,9
[4].  Mampu merancang suatu proses kerekayasaan dengan menerapkan prinsip perancangan sistem mekanik dari berbagai aplikasi Industri dengan memperhatikan unsur keselamatan, kehandalan, kemudahan serta faktor faktor ekonomi, sosiokultur dan lingkungan.
[4].    Able to design a engineering process by applying the principles of designing mechanical systems from various Industri applications with attention to the element of safety, reliability, convenience and economic factors, sociocultural and environment.
T,S,E
0,6
[6].  Mampu memilih sumberdaya dan memanfaatkan perangkat perancangan-dan-analisis berbasis TIK dan komputasi untuk melakukan aktivitas rekayasa teknik mesin
[6].    Capable of selecting resources and utilizing computational design-and-analysis tools for mechanical engineering activities.
T,A,S
0,6
[9].  Mampu melakukan identifikasi, formulasi dan analisis masalah rekayasa sesuai dengan bidang keilmuan teknik mesin melalui penelitian.
[9].  Mampu melakukan identifikasi, formulasi dan analisis masalah rekayasa sesuai dengan bidang keilmuan teknik mesin melalui penelitian.
A,S,E
K – (Knowledge) Pengetahuan
P – Pemahaman
T – Terapan(Aplikasi)
A – Analisa
S – Perpaduan (Sintesa)
E – Evaluasi

 

 

TERMODINAMIKA TEKNIK I

Program Studi (Study Program)
Teknik Mesin (Mechanical Engineering)
Fakultas / Sekolah (Faculty / School)
Fakultas Teknik (Engineering Faculty)
Kode Kuliah (Course Number)
RTM 2102
Nama Kuliah (Course Title)
Termodinamika Teknik I
Beban Kuliah (Course Load)
4 sks / 4 crs.
Sifat Kuliah (Wajib / Pilihan)
Course Type (Mandatory / Elective)
Pilihan Wajib Prodi
(Selection Program-Mandatory)
Prasyarat (Prerequisites)
Syarat Pengambilan Bersama (CoRequisites)
Referensi Utama (Primary References)
–       Soebiyantoro, Dasar Termodinamik, Universitas Gunadarma,1997
–     Werlin S. Nainggolan, Termodinamika Teori-Soal-Penyelasaian, CV. Armico, Bandung, 1987
–     William C. Reynolds, Henry C. Perkins, Engineering thermodynamics, Mc Graw-Hill, Engkand, 1997
Bahan Pelengkap (Supplemental Material)
Semester Posisi Kuliah (Course Semester)
3
Koordinator Matakuliah (Course Coordinator)
Dosen Pengampu (Course Instructor)
Dr.Eng. Taufiq Bin Nur, ST, M.Eng.Sc
Beban Kerja Kuliah dalam Jam Per Minggu (Course Load in Hours Per Week)
–    Tatap muka kelas (classroom sessions): 4
–    Responsi / tutorial (tutorials): 5
–    Belajar mandiri (independent study): 6
Deskripsi Matakuliah Sesuai Katalog (Course Description In Catalog)
Membicarakan konsep dan definisi termodinamika,temperature, dan hokum ke-Nol termodinamika, jenis-jenis energi. Hukum Termodinamika I, penggunaanya dan konsekuensi hokum termodinamika I, siklus termodinamika, persamaan aliran, perubahan phase, table dan grafik. Konsep Entropi dan hokum termodinamika II untuk massa dan volume atur, persamaan energi.
Tujuan Instruksional Umum (Course Objectives)
Setelah mengikuti mata kuliah ini mahasiswa diharapkan dapat memahami tentang teori dan konsep dasar termodinamik, dan pemecahan masalah termodinamika dalam persoalan teknik mesin serta penerapanya di dalam mesin-mesin konversi energi.
Luaran-Luaran Pembelajaran Matakuliah
(Course Learning Outcomes)
IABEE SO
Assessment
1.
2.
3.
4.
5.

Rencana Perkuliahan Mingguan (Weekly Course Plan)

Minggu Ke-
(Week No.)
Topik (Topics)
LPK (CLO)1
Sub-topik / indikator kinerja (Subtopics / performance indicators)
Tugas-tugas (Assignments)
1 – 2
Konsep dan difenisi termodinamika, Proses dan siklus termodinamika, Dimensi dan satuan
•   Defenisi system termodinamika, batas system, system dalam system, dan sifat-sifat system
•   Density, sp.volume, sp.gravity, tekanan, temperature dan hukum termodinamika ke-nol
•   Kesetimbangan termodinamika, ekspansi, kompresi
•   Isovolum, isobar, isothermal, dan adiabatic; reversible dan irreversible. Persamaan gas ideal.
•  Sistem SI, diameter dasar, eqivalen dengan system british; satuan energi, daya suhu, panas jenis, tekanan. Contoh-contoh soal.
mampu memahami dan menjelaskan tentang defenisi system dan masalah yang dibahas dalam termodinamika, dan penerapan ilmu termodinamika dalam prakteknya. Macam-macam proses dan siklus termodinamika. Dimensi dan satuan.
3 – 4
Jenis-jenis energi dan hukum kekekalan tenaga.
•  Kerja, energi dalam, energi mekanis, energi potensial, energi termal, suhu, contoh-contoh soal.
•   Konsep energi termal dan kerja terhadap system. Contoh-contoh soal.
•  Hukum kekekalan tenaga
•  Kerja ekspansi dan kompresi.  Pemanasan dan pendingin. Contoh soal.
 mampu memahami konsep energi termal, energi aliran dan hukum kekekalan tenaga.
5 – 6
Hukum termodinamika I
•   •  Hukum termodinamika I untuk system, energi dalam gas ideal, entalpi.
•  Perubahan hukum termodinamika I pada system tertutup, proses adiabatic, proses politropik. Hukum termodinamika I untuk volume atur. Siklus carnot; mesin pemanas dan pendingin.
mampu memahami dan menjelaskan tentang hukum termodinamika I
7 – 8
Persamaan energi aliran mantap. Proses dan penerapannya.
•  Penukaran kalor, turbin dan kompresor, ketel, turbin, nosel, dan diffuser, katub ekspansi. Contoh-contoh soal.
mampu memahami dan menjelaskan tentang persamaan energi aliran mantap.
9 – 10
Sifat-sifat zat murni
•  Kalor laten. Perubahan phase.     Contoh-contoh soal
•  Perubahan phase, table dan grafik/diagram p-v dan T-s dan contoh soal.
•  Energi dalam, entalpi, kalor spesifik untuk gas ideal. Faktor kompresibel.
mampu memahami dan menjelaskan sifat dan keadaan zat, perubahan phase, table dan grafik.
11 – 12
Entropi dan hukum termodinamika II
•   Pendahuluan dan hukum termodinamika II
•  Siklus carnot dan prinsip-prinsip carnot; pendingin dan pemanas.
•   Skala temperature termodinamika. Contoh soal.
•  Skala temperature mutlak dan gas ideal. Contoh soal.
•    Entropi dan diagram temperature-entropi.
•   Table dan sifat diagram yang menyangkut entropi, table gas. Contoh soal.
•    Hubungan isentropic dengan gas ideal. Perubahan entropi untuk volume atur. Contoh soal.
•   Effesiensi isentropic, perumusan matematik hukum kedua. Contoh soal.
mampu memahami dan menjelaskan hukum termodinamika II
13 – 14
Energi
•  Kerja reversibel dan irrevesibel.
•   Kerja reversible dalam proses non aliran dan aliran. Contoh soal.
•  Kerja revelsibel dalam proses aliran mantap.
•  Pengertian energi.
•  Perubahan energi, dan interaksi kalor dan reservoir thermal.
•  Effesiensi hukum termodinamika II
Hukum, energi bebas Helmhilzt dan Gibbs. Contoh soal
•  Campuran gas tak bereaksi & bereaksi.
•  Energi potensial kimia dan kesetimbangan. Contoh soal
mampu memahami penggunaan-pengunaan hukum termodinamika II
Tingkat pembelajaran IABEE SO (ABET SO learning level) – L(low), M(medium), H(high)
SO
Deskripsi
Description
Level
1,6
[3].  Mampu merancang dan merekayasa kontruksi  mesin dengan menerapkan teori dan prinsip rekayasa mekanik dengan benar. Serta merancang Prosedur Standard operasi Mesin dan Merancang Perawatan mesin-mesin produksi;
[3].   Able to design machinery construction by applying the principles of mechanical engineering. As well as designing Standard Operating Procedures for Machinery and Maintenance planning;
T,A,S
1,6
[4].  Mampu merancang suatu proses kerekayasaan dengan menerapkan prinsip perancangan sistem mekanik dari berbagai aplikasi Industri dengan memperhatikan unsur keselamatan, kehandalan, kemudahan serta faktor faktor ekonomi, sosiokultur dan lingkungan.
[4].  Able to design a engineering process by applying the principles of designing mechanical systems from various Industri applications with attention to the element of safety, reliability, convenience and economic factors, sociocultural and environment.
T,S,E
0,8
[9].  Mampu melakukan identifikasi, formulasi dan analisis masalah rekayasa sesuai dengan bidang keilmuan teknik mesin melalui penelitian.
[9].   Able to identify, formulate and analyse engineering problems in accordance with the field of mechanical engineering through research.
A,S,E
K – (Knowledge) Pengetahuan
P – Pemahaman
T – Terapan(Aplikasi)
A – Analisa
S – Perpaduan (Sintesa)
E – Evaluasi