133
4.8 Penggunaan ANSYS dalam Analisis Torsi Tampang Persegi Panjang dengan ab = 5
4.8.1 Permodelan Penampang
Berikut ini adalah
properties
dari penampang persegi yang akan dianalisis. Lebar penampang, B
: 79,282 mm Tinggi penampang, H
: 396,412 mm Jumlah
mesh
pada lebar penampang : 50 bagian Jumlah
mesh
pada tinggi penampang : 50 bagian
Gambar 4.25. Permodelan Penampang Persegi Panjang dengan ab = 5
Universitas Sumatera Utara
134
4.8.2. Sudut Puntir
Berikut ini diperoleh hasil analisis menggunakan ANSYS yaitu sudut puntir dengan satuan radian dan derajat.
Tabel 4.13. Tabulasi perhitungan sudut puntir pada tampang persegi panjang ab = 5 dengan bantuan program ANSYS
L mm Sudut Puntir
Rad °
0.00000 0.000 250
0.00044 0.025 500
0.00133 0.076 750
0.00222 0.127 1000
0.00311 0.178 1250
0.00399 0.229 1500
0.00488 0.280 1750
0.00577 0.330 2000
0.00665 0.381 2250
0.00754 0.432 2500
0.00843 0.483 2750
0.00932 0.534 3000
0.01020 0.584 3250
0.01109 0.635 3500
0.01198 0.686 3750
0.01287 0.737 4000
0.01375 0.788 4250
0.01464 0.839 4500
0.01553 0.889 4750
0.01642 0.940 5000
0.01730 0.991 5250
0.01819 1.042 5500
0.01908 1.093 5750
0.01997 1.143 6000
0.02085 1.194
Universitas Sumatera Utara
135
Gambar 4.26. Distribusi sudut puntir pada balok berpenampang persegi panjang dengan ab = 5
4.8.3. Tegangan Geser Total
Dari hasil analisis menggunakan ANSYS didapat tegangan geser akibat
torsi adalah 2,7536 MPa, adalah 2,0459 MPa dan tegangan geser akibat gaya
lintang adalah 0,0478 MPa, maka tegangan geser total yang terjadi adalah 2,801 MPa.
Universitas Sumatera Utara
136
Gambar 4.27. Trayektori tegangan geser akibat torsi pada balok berpenampang persegi panjang dengan ab = 5 dalam satuan MPa
Universitas Sumatera Utara
137
4.8.4. Perbandingan Hasil Analisis dan ANSYS
Perbandingan untuk sudut puntir dilakukan dengan bantuan program Microsoft Excel seperti pada tabel berikut.
Tabel 4.14. Tabulasi perbandingan perhitungan sudut puntir pada tampang persegi panjang ab = 5 dengan metode analitis dan ANSYS
L mm Sudut Puntir °
Ratio Analisis ANSYS
0.000 0.000
1 250
0.051 0.025
0.499 500
0.102 0.076
0.749 750
0.153 0.127
0.832 1000
0.203 0.178
0.874 1250
0.254 0.229
0.899 1500
0.305 0.280
0.916 1750
0.356 0.330
0.928 2000
0.407 0.381
0.936 2250
0.458 0.432
0.943 2500
0.509 0.483
0.949 2750
0.560 0.534
0.954 3000
0.610 0.584
0.957 3250
0.661 0.635
0.960 3500
0.712 0.686
0.963 3750
0.763 0.737
0.966 4000
0.814 0.788
0.968 4250
0.865 0.839
0.970 4500
0.916 0.889
0.971 4750
0.967 0.940
0.973 5000
1.017 0.991
0.974 5250
1.068 1.042
0.975 5500
1.119 1.093
0.976 5750
1.170 1.143
0.977 6000
1.221 1.194
0.978
Universitas Sumatera Utara
138
Gambar 4.28. Grafik hubungan antara panjang bentang dan sudut puntir pada tampang persegi panjang ab = 5 dengan cara analitis dan ANSYS
Untuk tegangan geser total maksimum, dengan metode analitis didapat maksimum 2,801 MPa dan dengan ANSYS didapat 2,801 MPa. Maka perbandingannya
adalah :
0,000 0,100
0,200 0,300
0,400 0,500
0,600 0,700
0,800 0,900
1,000 1,100
1,200 1,300
1000 2000
3000 4000
5000 6000
S u
d u
t P
u n
ti r
°
Panjang Bentang mm
Analitis ANSYS
Universitas Sumatera Utara
139
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan