SIMULASI NUMERIK KINERJA BALISTIK ALUMINIUM MATRIKS KOMPOSIT BERPENGUAT CNT DAN AL2O3 = NUMERICAL SIMULATION OF BALLISTIC PERFORMANCE IN CNT AND AL2O3 REINFORCED ALUMINIUM MATRIX COMPOSITES

Penelitian ini menginvestigasi peningkatan performa balistik Aluminium Matrix Composite (AMC) berbasis Al6061 melalui penambahan penguat 1% berat Carbon Nanotube (CNT) dan Nano-Al₂O₃ yang difabrikasi menggunakan metode stir–squeeze casting. Studi ini bertujuan menganalisis hubungan antara proses fabrikasi, karakteristik mikrostruktur, sifat mekanik, serta respons balistik material. Karakterisasi dilakukan melalui pengamatan mikrostruktur, uji tarik, uji impak, serta simulasi numerik menggunakan ANSYS Autodyn berbasis model konstitutif Johnson–Cook. Hasil mikrostruktur menunjukkan distribusi penguat CNT lebih homogen dengan ukuran butir rata-rata 51 µm dibanding komposit Al₂O₃ sebesar 65 µm, yang berkontribusi pada mekanisme grain refinement dan penguatan batas butir. Secara kuantitatif, komposit CNT menunjukkan peningkatan yield strength sebesar 24,6% dibanding komposit Al₂O₃, serta peningkatan ultimate tensile strength (UTS) sebesar 34,3%. Pada laju regangan 50 mm/menit, yield strength meningkat hingga 55,8%, menandakan sensitivitas laju regangan yang lebih tinggi. Parameter pengerasan regangan Johnson–Cook (B) meningkat 150% pada komposit CNT, menunjukkan kemampuan deformasi plastis terkontrol yang lebih baik sebelum kegagalan. Simulasi balistik memperlihatkan distribusi tegangan yang lebih merata, reduksi konsentrasi tegangan lokal, serta deformasi plastis yang lebih rendah pada komposit CNT. Energi serap tumbukan meningkat signifikan, yang mengubah mode kegagalan dari penetrasi penuh menjadi penetrasi parsial. Hasil ini menunjukkan bahwa peningkatan sifat mekanik akibat mikrostruktur halus secara langsung meningkatkan kapasitas disipasi energi saat impak kecepatan tinggi. Penelitian ini menegaskan bahwa CNT merupakan penguat paling efektif dibanding Al₂O₃ dalam meningkatkan performa balistik AMC ringan, serta menunjukkan bahwa sinergi antara proses fabrikasi, kontrol mikrostruktur, dan pemodelan numerik berperan penting dalam desain material pelindung balistik generasi baru.