103
4.3 Penggunaan ANSYS dalam Analisis Torsi Tampang Persegi 4.3.1. Permodelan Penampang
Berikut ini adalah
properties
dari penampang persegi yang akan dianalisis. Lebar penampang, B
: 177,241 mm Tinggi penampang, H
: 177,241 mm Jumlah
mesh
pada lebar penampang : 50 bagian Jumlah
mesh
pada tinggi penampang : 50 bagian
Gambar 4.5. Permodelan Penampang Persegi
Universitas Sumatera Utara
104
4.3.2. Sudut Puntir
Berikut ini diperoleh hasil analisis menggunakan ANSYS yaitu sudut puntir dengan satuan radian dan derajat.
Tabel 4.3. Tabulasi perhitungan sudut puntir pada tampang persegi dengan bantuan program ANSYS
L mm Sudut Puntir
Rad °
250 0.00018 0.011
500 0.00055 0.032
750 0.00092 0.053
1000 0.00129 0.074
1250 0.00166 0.095
1500 0.00202 0.116
1750 0.00239 0.137
2000 0.00276 0.158
2250 0.00313 0.179
2500 0.00350 0.200
2750 0.00386 0.221
3000 0.00423 0.242
3250 0.00460 0.264
3500 0.00497 0.285
3750 0.00534 0.306
4000 0.00571 0.327
4250 0.00607 0.348
4500 0.00644 0.369
4750 0.00681 0.390
5000 0.00718 0.411
5250 0.00755 0.432
5500 0.00791 0.453
5750 0.00828 0.474
6000 0.00865 0.495
Universitas Sumatera Utara
105
Gambar 4.6. Distribusi sudut puntir pada balok berpenampang persegi
4.3.3. Tegangan Geser Total
Dari hasil analisis menggunakan ANSYS didapat tegangan geser maksimum akibat torsi adalah 1,726 MPa dan tegangan geser akibat gaya lintang
adalah 0,048 MPa, maka tegangan geser total yang terjadi adalah 1,774 MPa.
Universitas Sumatera Utara
106
Gambar 4.7. Trayektori tegangan geser akibat torsi pada balok berpenampang persegi dalam satuan MPa
Universitas Sumatera Utara
107
4.3.4. Perbandingan Hasil Analisis dan ANSYS
Perbandingan untuk sudut puntir dilakukan dengan bantuan program Microsoft Excel seperti pada tabel berikut.
Tabel 4.4. Tabulasi perbandingan perhitungan sudut puntir pada tampang persegi dengan metode analitis dan ANSYS
L mm Sudut Puntir °
Ratio Analisis ANSYS
1.000 250
0.021 0.011
0.502 500
0.042 0.032
0.753 750
0.063 0.053
0.837 1000
0.084 0.074
0.878 1250
0.105 0.095
0.904 1500
0.126 0.116
0.920 1750
0.147 0.137
0.932 2000
0.168 0.158
0.941 2250
0.189 0.179
0.948 2500
0.210 0.200
0.954 2750
0.231 0.221
0.958 3000
0.252 0.242
0.962 3250
0.273 0.264
0.965 3500
0.294 0.285
0.968 3750
0.315 0.306
0.970 4000
0.336 0.327
0.973 4250
0.357 0.348
0.974 4500
0.378 0.369
0.976 4750
0.399 0.390
0.977 5000
0.420 0.411
0.979 5250
0.441 0.432
0.980 5500
0.462 0.453
0.981 5750
0.483 0.474
0.982 6000
0.504 0.495
0.983
Universitas Sumatera Utara
108
Gambar 4.8. Grafik hubungan antara panjang bentang dan sudut puntir pada tampang persegi dengan cara analitis dan ANSYS
Untuk tegangan geser total maksimum, dengan metode analitis didapat maksimum 1,775 MPa dan dengan ANSYS didapat 1,774 MPa. Maka perbandingannya
adalah :
0,000 0,100
0,200 0,300
0,400 0,500
0,600
1000 2000
3000 4000
5000 6000
S u
d u
t P
u n
ti r
°
Bentang m
Analisis ANSYS
Universitas Sumatera Utara
109
4.4 Penggunaan ANSYS dalam Analisis Torsi Tampang Persegi Panjang dengan ab = 1,5
