pembebanan yang terjadi F pada suatu luas penampang awal A . Tegangan
normal tesebut akibat beban tekan statik dapat ditentukan berdasarkan persamaan2.2
Regangan akibat beban tekan statik dapat ditentukan berdasarkan persamaan 2.3.
L L
∆ =
ε 2.3
Dimana
= ∆L
L-L
Keterangan : ε = Regangan akibat beban tekan statik
L = Perubahan panjang spesimen akibat beban tekan mm L
o
= Panjang spesimen mula-mula mm
Pada prakteknya nilai hasil pengukuran tegangan pada suatu pengujian tarik dan tekan pada umumnya merupakan nilai teknik. Regangan akibat beban
tekan yang terjadi, panjang akan menjadi berkurang dan diameter pada spesimen akan menjadi besar, maka ini akan terjadi deformasi plastis.
2.4.6. Hubungan Tegangan – Regangan
Robert Hooke 1689, telah mengamati sebuah fenomena hubungan antara tegangan dan regangan pada daerah elastis suatu bahan tertentu dan
menyimpulkan bahwa dalam batas-batas tertentu tegangan pada suatu material ialah proporsional terhadap regangan yang dihasilkan. Teori ini kemudian lebih
dikenal dengan istilah hukum Hooke. Namun teori ini hanya berlaku pada batas elastis material, dimana besarnya tegangan akan berbanding lurus terhadap
pertambahan regangan yang terjadi. Dan bila beban dihilangkan, maka sifat ini akan menyebabkan material kembali kedalam bentuk dan dimensi
semula.
Berdasarkan respon yang dialami oleh material maka karakteristik material tersebut dapat diketahui, seperti modulus elastisitas. Modulus elastisitas secara
matematis hukum Hooke dapat ditentukan berdasarkan Persamaan 2.3 dan 2.4.
Universitas Sumatera Utara
2.4
atau
L A
L F
E
o
∆ =
. .
2.5
Hubungan linear antara tegangan dan regangan adalah salah satu sangat berguna dalam perhitungan terhadap respon solid elastic linear pada tegangan,
tetapi tegangan mesti digunakan apabila solid yang terjadi adalah elastis terhadap regangan yang terjadi yaitu ± 0,001.Dan ini terjadi pada deformasi plastis.
2.5Metode Elemen Hingga 2.5.1 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 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 5.4libraries.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. ε
σ
= E
Universitas Sumatera Utara
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 Ansyslibraries.
Universitas Sumatera Utara
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pendahuluan
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 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 tekan statik.Tahap terakhir adalah dengan melakukan analisis terhadap spesimen yang telah diuji.
3.3. Waktu dan Tempat
Waktu penelitian ini direncanakan selama enam bulan yang dimulai dari Maret sampai dengan September 2011.Tempat dilaksanakannya penelitian adalah
di Laboratorium Pusat Penelitian Impak dan Kegagalanunit I 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.
3.4. Alat dan Bahan
Universitas Sumatera Utara
