Kurva tegangan Vs Jumlah siklus

- Tegangan tarik bolak-balik rata-rata alternating tensile mean stress, -1 R 0 - Tegangan tekan bolak-balik rata-rata alternating compressive mean stress - tak terhingga R 0 Pada pengujian fatik suatu bahan yang dilaksanakan di Laboratorium biasanya tegangan yang dipakai disederhanakan serta hasilnya diperlihatkan dalam bentuk diagram S – N , disebut juga Wohler diagram.

1. Kurva tegangan Vs Jumlah siklus

Metode dasar untuk memperlihatkan data-data fatik adalah dengan menarik kurva tehadap nilai logaritmik jumlah siklus dimana bahan itu gagal. Nilai tegangan yang dipakai dapat berupa nilai tegangan maksimum, tegangan minimum, tegangan rata-ratanya. Nilai tegangan dapat berupa tegangan nominal atau tegangan maksimum , pada gambar 2.10 dapat dilihat satu bentuk kurva S – N dari suatu pengujian Fatique rotary bending. Gambar 2.10. Kurva S – N Untuk Logan Ferro Dan Non Ferro Universitas Sumatera Utara Jumlah siklus pada kurva tegangan bahan yang tahan terhadap perpatahan akan meningkat dengan menurunnya tegangan. Pengujian fatik untuk baja pada tegangan rendah dapat mencapai jumlah siklus sampai dengan 106 siklus, dan untuk bahan bukan besi sampai 107 siklus. Untuk beberapa jenis logam seperti baja dan titanium, garis pada kurva S – N akan berbentuk garis horizontal pada nilai tegangan tertentu yang lazim disebut sebagai batas kelelahan endurance limit. Bila beban bahan bekerja dibawah garis horizontal ini berarti bahwa bahan dapat menahan beban tanpa mengalami patah. Hampir semua bahan bukan besi non ferrous metal seperti Al, Mg, Cu tidak menunjukkan garis horizontal dan hanya mempunyai kemiringan yang bertahap dengan meningkatnya jumlah siklus sampai pada suatu saat akan patah. Pengujian yang dilakukan akan menghasilkan data yang menyebar, ini disebabkan sifat-sifat internal bahan juga proses pembuatan benda uji. Untuk mendapatkan data yang dapat mewakili kurva S – N maka dilakukan pengolahan data secara statistik. Mekanisme patah lelah rotary bending, yang diakibatkan oleh pembebanan dinamis tersebut merupakan suatu proses pemisahan dari dua bidang padat akibat tegangan. proses perpatahan ini terdiri dari tiga fase yaitu: Inisiasi retakan crack initiation, perambatan retak crack propagation, Patah akhir fracture failure. Pembebanan pada uji Fatique rotary bending pada dasarnya merupakan penerapan momen lentur yang dihasilkan oleh gaya berat pada lengan pemberat. Pada pengujian rotary bending ini, tegangan yang bekerja pada benda uji seperti ditunjukkan pada gambar 2.11. Universitas Sumatera Utara Sumber : ASTM E 466, ASTM Handbook Gambar 2.11. Bentuk Tegangan Pada Pengujian Fatique Rotary Bending . Tegangan bending yang terjadi pada permukaan benda uji dapat ditentukan dengan menggunakan momen inersia dan jarak melintang benda uji dengan persamaan sebagai berikut: ...............................................................2.7 dimana: σb = Tegangan bending pada benda uji kgcm 2 Mb = Momen bending pada benda uji kg cm I = Momen inersia cm 2 Dan besarnya momen bending yang terjadi pada benda uji adalah : ....................................................2.8 dimana: Mb = Besar momen bending kg cm W = Beban yang dipergunakan kg L = Jarak beban diantara dua titik tumpuan yaitu 20 cm Universitas Sumatera Utara

2.8. Analisa Struktur Butir