Studi numerik bantalan implan sendi pinggul dengan material SS316L terhadap UHMWPE berdasarkan indeks massa tubuh orang Indonesia

Authors

  • Dr. Ir. Sugiharto, M.T. Universitas Pasundan Author
  • Tiara Putri Maulana, S.T. Universitas Pasundan Author
  • Ir. Toto Supriyono, M.T., Ph.D. Universitas Pasundan Author
  • Dr. Ir. Muki Satya Permana, M.T. Universitas Pasundan Author

DOI:

https://doi.org/10.71452/yzx5te72

Keywords:

Acetabular cup, femoral head, implan sendi pinggul, indeks massa tubuh, osteoarthritis, SolidWorks, SS316L, UHMWPE, Von Mises

Abstract

Kerusakan pada sendi pinggul merupakan permasalahan yang sering terjadi terutama pada pasien dengan obesitas dan usia lanjut. Implan sendi pinggul merupakan solusi pengganti sendi pinggul alami yang rusak akibat osteoarthritis, obesitas, atau usia lanjut. Fungsi asli sendi tetap dipertahankan agar pasien dapat beraktivitas kembali seperti biasa. Implan dibuat dari kombinasi material polimer dan logam. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi performa mekanik implan melalui studi simulasi numerik metode elemen hingga berdasarkan beban gaya yang terjadi pada saat siklus orang berjalan yang didasarkan pada indeks massa tubuh orang Indonesia menggunakan perangkat lunak SolidWorks. Fokus pada kontak material antara SS316L sebagai material komponen femoral head dan UHMWPE sebagai material komponen acetabular cup. Beban merupakan parameter utama untuk dianalisis pada kedua kontak komponen implan dengan menggunakan perangkat lunak SolidWorks. Hasil menunjukkan bahwa kombinasi kontak antara material SS316L dan UHMWPE menghasilkan nilai maksimum tekanan kontak sebesar 12.96 MPa, tegangan Von Mises 9.91 MPa, dan perpindahan sebesar 0.05 mm. Hal ini terjadi pada fase ke-7 yaitu fase puncak gaya yang terjadi pada saat orang sedang berjalan. Tegangan Von Mises yang terjadi masih dibawah tegangan yield material SS316L dan UHMWPE.

References

T.P. Soemardi, A. Suwandi, A.S. Ibrahim, Analisis Karakteristik Material UHMPWE dan PEEK untuk Implan Sendi Pinggul, JTERA (Jurnal Teknol. Rekayasa) 5 (2020) 303. https://doi.org/10.31544/jtera.v5.i2.2020.303-310.

J. Jamari, M.I. Ammarullah, G. Santoso, S. Sugiharto, T. Supriyono, A.T. Prakoso, H. Basri, E. van der Heide, Computational Contact Pressure Prediction of CoCrMo, SS 316L and Ti6Al4V Femoral Head against UHMWPE Acetabular Cup under Gait Cycle, J. Funct. Biomater. 13 (2022). https://doi.org/10.3390/jfb13020064.

A.S. Bahri, Pengaruh Durasi Dan Diameter Steel Ball Pada Proses Shot Peening Terhadap Sifat Fisis, Mekanis Dan Pengaruh Media Korosif …, (2016). http://etd.repository.ugm.ac.id/penelitian/detail/106732.

S.A. Wibowo, Analisa Sifat Mekanik Uhmwpe Crosslinked dengan Electron Beam Irridiation untuk Aplikasi Acetabular Cup pada Hip Joint, (2018).

J. Jamari, M. Imam, G. Santoso, S. Sugiharto, Heliyon Adopted walking condition for computational simulation approach on bearing of hip joint prosthesis : review over the past 30 years, Heliyon 8 (2022) e12050. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e12050.

S. Shankar, R. Nithyaprakash, Predicting The Wear of Soft-on-Hard Bearing Couples for Human Hip Prosthesis Using Finite Element Concepts, J. Mech. Med. Biol. 16 (2015) 1650020. https://doi.org/10.1142/S0219519416500202.

M.I. Ammarullah, G. Santoso, S. Sugiharto, T. Supriyono, O. Kurdi, Tresca stress study of CoCrMo-on-CoCrMo bearings based on body mass index using 2D computational model, 33 (2022) 31–38.

Heanjia Super-Metals Co. Ltd, “Cobalt-Chromium Alloy CoCrMo Data Sheet.” Accessed: Sep. 10, 2025. [Online]. Available: http://www.super-metals.com.

Azom, Stainless Steel 316/316l (UNS S31600), Heanjia Super-Metals Co. 10 (2018) 3. www.super-metals.com.

“Titanium 6AL-4V Data Sheet Rev 01,” 2020. Accessed: Sep. 10, 2025. [Online]. Available: https://www.titanium.com.

Downloads

Published

09-03-2026

Conference Proceedings Volume

Section

Design and Advanced Mechanics

How to Cite

[1]
S. S. Sugih, T. P. Maulana, T. Supriyono, and M. S. Permana , Trans., “Studi numerik bantalan implan sendi pinggul dengan material SS316L terhadap UHMWPE berdasarkan indeks massa tubuh orang Indonesia”, Seminar Nasional Tahunan - Teknik Mesin , vol. 23, no. 1, pp. 108–117, Mar. 2026, doi: 10.71452/yzx5te72.