L = satuan panjang ε = tanpa satuan
atau dapat ditulis :
Dimana : ε
= regangan L = panjang mula-mula
L
1
= panjang setelah dikenai beban Nilai regangan dapat dicari dengan rumus :
2-2 dimana :
δ = Nilai selisih antara L – L mm
L = Panjang batas uji specimen setelah diuji mm L
= Panjang batas uji specimen sebelum diuji mm
2.2.2. Modulus Elastisitas Ε
Pada tahun 1676 Robert Hooke menyatakan bahwa semakin besar nilai tegangan suatu benda maka akan semakin besar juga nilai tekanannya karena tegangan
dan tekanan itu berbanding lurus, pernyataan Hooke itu sekarang dikenal dengan sebutan Hukum Hooke Hooke’s Law [2, hal 92]. Secara matematik, pernyataan
Hooke tersebut dapat ditulis sebagai berikut: 2-3
dimana : σ = Nilai tegangan Pa
Ε = Modulus elastisitas Pa = Nilai Regangan mmmm
Pada umumnya elemen struktur mesin didesain agar deformasinya kecil, dan hanya bergerak pada daerah garis lurus pada diagram
σ. Pada daerah ini, tegangan berbanding lurus dengan regangan
σ = E.ε. Persamaan ini disebut : hukum Hook. Robert Hook, 1635-1703. Koefisien E disebut modulus elastisitas disebut juga
modulus Young Thomas Young, 1773 – 1829. Karenaε tanpa satuan, maka satuan E
sama dengan satuan σ. Kekuatan suatu material dipengaruhi oleh paduannya,
Universitas Sumatera Utara
perlakuan panas, dan proses manufacturing, tetapi modulus elastisitas material selalu tetap.
Tegangan terbesar dimana hukum Hooke masih berlaku disebut batas proporsional bahan. Pada bahan yang luluhnya jelas, maka batas proporsional hampir
berimpit dengan tegangan luluh. Pada beberapa bahan, penambahan bahan paduan, perlakuan panas dan proses pembuatan mengubah kekuatan, duktilitas, ketahanan
korosi dan sebagainya. Modulus elastisitas atau modulus young atau young’s modulus E menyatakan
kekakuan stiffness bahan. Modulus elastisitas ditunjukkan oleh kemiringan garis pada kurva tegangan-regangan pada daerah elastic. Pada daerah elastic berlaku hukum
hooke. Kekakuan stiffness E menunjukkan mudah-tidaknya bahan berubah bentuk
menunjukkan kekakuan stiffness bahan. Deformasi batang karena beban aksial batang BC, panjang L dibebani beban
terpusat P. Jika tegangan yang timbul σ tidak melebihi batas proporsional, maka
berlaku hukum Hook σ = E . ε atau ε = σ E = PAE. Mengingat bahwa ε = δ L, atau
δ = ε.L. Fatigue lelah untuk material baja apabila diberikan tegangan dibawah
ultimate strength tegangan maksimal sebelum terjadifracturepatah, pada suatu siklus tertentu tegangannya akan konstan. Ketika tekanan itu dikurangi di bawah endurance
limit batas ketahanan, kegagalan-kegagalan kelelahan tidak terjadi untuk setiap bilangan siklus. Hal ini berbeda dengan almunium, tegangannya akan menuntun
bersamaan dengan makin banyaknya siklus yang diberikan. Untuk mendapatkan nilai modulus elastisitas digunakan rumus:
2-4
dimana: σ
pl
= Nilai tegangan yang aman Pa = Nilai regangan yang aman mmmm
2.2.3. Massa Jenis
