2. Regangan Strain
Perpindahan partikel suatu benda elastis selalu menimbulkan terjadinya perubahan bentuk benda tersebut. Perubahan bentuk suatu
benda elastik dikaitkan dengan regangan, maka perubahan bentuk tersebut dipandang sebagai perubahan bentuk yang kecil. Dalam sistem koordinat
kartesian tiga dimensi, perpindahan kecil partikel yang berubah bentuk diuraikan dalam komponen u
X
, u
Y
dan u
Z
yang masing-masing sejajar terhadap sumbu koordinat kartesian X, Y dan Z.
3. Rotasi
Rotasi merupakan perubahan posisi materi tanpa mengalami perubahan bentuk yang membentuk perubahan sudut terhadap koordinat
acuan. Sebagai gambaran bentuk rotasi dapat dilihat pada Gambar 2.11 sebagai berikut:
Gambar 2.11 Komponen rotasi
2.7 Metode Elemen Hingga
Untuk menyelesaikan permasalahan numerik digunakan alat bantu software Ansys 5.4. Program ansys ini dikembangkan di Amerika Serikat oleh
National Aeronautics and Space Administration NASA. Perangkat Schwendler Corporation adalah program analisa elemen hingga untuk analisa tegangan
stress, getaran vibration, dan perpindahan panas heat transfer dari struktur dan komponen mekanika. Dengan Ansys, kita dapat mengimport geometri CAD
Universitas Sumatera Utara
Computer Aided Design atau dengan membuat geometri sendiri dengan Ansys Rel.5.4. Mesh, dapat dibuat dengan banyak metode: secara manual sampai
automatis. Pemakaian material dan penentuan sifat material dapat dibuat atau dipilih dari Ansys 5.4 libraries. Demikian juga banyak tipe kondisi batas dan
kondisi pembebanan dapat diterapkan. Analisa tegangan dapat memecahkan beberapa kasus banyak
menggunakan pendekatan prosedur dua dimensi. Prosedur dua dimensi digunakan karena praktis lebih mendekati, dan modelnya lebih sederhana. Pada kasus yang
sebenarnya analisa tiga dimensi yang banyak digunakan karena analisa tegangan tiga dimensi mendekati masalah yang sebenarnya.
Kajian numerik yang umum digunakan dilakukan dengan dua cara yaitu dengan beda hingga dan elemen hingga. Beda hingga finite difference dilakukan
dengan mendiskretisasi persamaan differensial. Metode ini memiliki kelemahan utama yaitu syarat-syarat batasnya sangat susah dipenuhi. Kelemahan yang lain
adalah akurasi hasil perhitungan yang relatif rendah. Kajian elemen hingga adalah analisis pendekatan yang berasumsi peralihan atau asumsi tegangan atau
berdasarkan kombinasi keduanya pada setiap elemennya. Mesh dapat dibuat dengan metode yaitu mesh tools. Material dan sifat
material dapat dibuat atau dipilih dari Ansys libraries.
Universitas Sumatera Utara
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Umum
Pada bab tiga ini akan dibahas tentang alur penelitian, alat dan bahan untuk pengujian dan langkah–langkah pembuatan spesimen uji. Spesimen tersebut
akan diuji dengan uji tekan statik, brazilian test, dan uji parkir untuk mengetahui sifat–sifat mekanik dari suatu material. Material yang digunakan berbahan
polymericfoam yang diperkuat serat tandan kosong kelapa sawit TKKS.
3.2 Alur Penelitian
Awal penelitian ini dimulai dengan mengumpulkan sebanyak – banyaknya literatur dari buku – buku maupun internet. Studi literatur dilakukan agar penulis
dapat memudahkan interprestasi fisik tentang tujuan akhir penelitian. Studi literatur dilakukan terus menerus hingga penulis memahami betul tentang
penelitian yang akan dikerjakan. Setelah literatur dikerjakan, penulis menyiapkan bahan dan alat untuk pembuatan spesimen uji. Setelah mengumpulkan bahan dan
alat, maka tahap selanjutnya adalah pembuatan spesimen uji. Pembuatan spesimen dilakukan dengan pencampuran bahan polymericfoam yang diperkuat serat tandan
kosong kelapa sawit TKKS. Pembuatan spesimen ini memerlukan ketelitian agar spesimen yang dihasilkan dapat mendekati sempurna. Setelah pembuatan
spesimen selesai, tahap selanjutnya adalah dengan melakukan pengujian. Tahap terakhir adalah dengan melakukan analisis terhadap spesimen yang telah diuji.
3.3 Waktu dan Tempat
Waktu penelitian ini direncanakan selama empat bulan yang dimulai dari maret sampai dengan september 2011. Tempat dilaksanakannya penelitian adalah
di Laboratorium Impact and Fracture Research Center unit I dan II program Magister dan Doktor Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Khusus untuk uji tekan statik dan Brazilian test dilakukan di Laboratoriun Kimia Polimer Fakultas Matemetika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Sumatera Utara
