= Sudut Kemiringan ⁰
f
s
= gaya gesek N µ
s =
koefisien gesek
Pada saat pengujian parking bumper menggunakan mobil diperoleh: m = 1600 Kg
g = 9,8 ms
2
v = 5 kms
α = 30 µ
s
= 0,8
Maka besarnya nilai gaya tekan P yang terjadi pada parking bumper adalah:
P = P = 2330,492 N
Dari hasil perhitungan analisa gaya yang diterima oleh parking bumper, maka desain struktur yang akan dibuat dalam penelitian ini adalah parking
bumper dengan sudut kemiringan paling kecil sebesar 30 .
4.2. Hasil Pengujian Spesimen
Data yang diperoleh dari hasil pengujian berupa data beban, perpindahan, dan luas penampang.Data tersebut lalu dibuat plotnya dalam bentuk kurva
tegangan dan regangan. Dalam data ini akan dianalisis respon tegangan dan ragangan polymericfoam yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit TKKS
akibat beban tekan statik aksial, beban lindas dan beban tekan statik brazilian.
4.2.1. Hasil Pengujian Struktur
Pengujian struktur parking bumper dilakukan dengan cara melindas parking bumperdengan menggunakan ban mobil dimana spesimen yang
Universitas Sumatera Utara
digunakan sebanyak dua buah. hasil pengujian struktur parking bumperPF dapat dilihat pada gambar 4.4.
a b
c d
Gambar 4.4. a spesimen uji lindas sebelum pengujian tampak atas b Spesimen uji lindas sebelum pengujian sisi miring c Spesimen
setelah pengujian tampak depan d Spesimen setelah pengujian sisi miring
Dari hasil pengujian lindas pada material komposit parking bumperPF, material tidak terlihat tanda-tanda deformasi. Respon material akibat beban lindas
tidak terdapat tanda-tanda kerusakan pada spesimen parking bumper PF. Sehingga untuk mendapatkan sifat mekanik d an modulus elastisitas diperlukan pengujian
yang lebih spesifik. Dalam hal ini digunakan pengujian tekan statik aksial dan brazilian.
4.2.2. Hasil Pengujian Tekan Statik Aksial
Prosedur pengujian tekan statik terhadap spesimen ini mengacu pada standar ASTM D 1621-00.Hasil pengujian ditunjukkan dalam bentuk grafik pada
beberapa respon material polymericfoam diperkuat serat TKKS, seperti: modulus elastisitas tekan dan tegangan patah.Respon tersebut dapat diketahui dari kurva
yang menunjukkan hubungan tegangan - regangan polymeric foam diperkuat serat TKKS yang diperlihatkan pada Gambar.4.5.
Daerah uji
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.5. Grafik hasil pengujian uji tekan statik aksial
Tabel 4.1Tegangan maksimum dan regangan maksimum spesimen pada uji tekan statik aksial.
4.2.2.1. Respon Mekanik Komposit Polymeric foam Akibat Beban Tekan Statik Aksial
Hasil uji tekan statik aksial terhadap polymeric foam yang diperkuat serat TKKS menunjukkan respon yang khas, yaitu terjadinya pergeseranpada dinding
rongga. Untuk pembebanan yang berkelanjutan akan mengakibatkan konsentrasi teganganterhadap bidang dimana keretakanterjadi.
No Spesimen Tegangan Maks MPa
Regangan Maks
1 1.853
60.19 2
1.895 59.07
3 2.103
51.77 4
2.910 35.21
5 1.741
24.29
Rata-rata 2.1004
46.106
Universitas Sumatera Utara
Kegagalan dilihat secara makroskopikmenunjukkan adanya kegagalan geser seperti ditunjukkan pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6.Model kegagalan polymeric foam yang diperkuat serat TKKS akibat beban tekan statik
Kegagalan terhadap polymeric foam yang diperkuat serat TKKS ditandai dengan terbentuknya beberapa rongga membesar yang dominan yang
menghasilkan retak secara berkelanjutan. Retak akan terus menjalarsaat beban diberikan hingga spesimen patah.Retak diakibatkan karena kurang menyatunya
matriks dengan serat.Retak terjadi dipinggir atau sudut pada spesimen sehingga ada yang membentuk sudut 45
.
4.2.3. Hasil Pengujian Beban Tekan StatikBrazilian
Hasil pengujian statik tekanBrazilian dilakukan terhadap enam buah spesimen, grafik hasil pengujian ditunjukkan pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7. Grafik hasil pengujian uji tekan statik brazilian
Universitas Sumatera Utara
Sedangkan tegangan tekan, regangan maksimum, tegangan tekan patah dan modulus elastisitas ditampilkan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2.Sifat mekanik akibat beban tekan statik brazilian Spesimen
Teg Maks Teg Patah
Reg Maks Modulus Elastisitas No.
MPa MPa
MPa 1.
0,642 0,003
31,01 0,15
2. 0,449
0,018 27
0,4 3.
0,535 0,009
31,51 0,45
4. 0,623
0,036 34,4
1,8 5.
0,461 0,019
23,46 0,95
Rata-rata 0,542
0,017 29,476
0,75
4.2.3.1Respon Mekanik Komposit polymeric foam Akibat Beban Tekan Statik Brazilian
Respon material polymeric foam akibat beban tekan statik brazilian berupa keretakan yang terjadi pada sumbu y. kegagalan pada material akibat beban tekan
statik brazilian dimulai dengan retak pada bagian atas yang ditunjukkan pada Gambar 4.8 ditandai dengan adanya retak menjalar pada rongga dari atas ke
bawah dimana laju retak cukup cepat, karena pada daerah ini terjadi konsentrasi tegangan seperti ditunjukkan pada Gambar 4.8.
Gambar 4.8. Model kegagalan polymeric foam yang diperkuat serat TKKS akibat beban tekan statik Brazilian
Universitas Sumatera Utara
Kegagalan pada spesimen polymeric foam dapat dikategorikan kedalam jenis material rapuh dengan bentuk kegagalan patah getas pada permukaan sumbu
normal.Sewaktu pengujian, retak pada spesimen pertama kali terjadi pada bagian sisi atas dan bawah spesimen seperti ditunjukkan oleh Gambar 4.8.di atas.
4.2.4. Simulasi MaterialPolymeric Foam diperkuat Serat TKKS Akibat Beban Tekan Statik
