commit to user 36
BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Kekuatan Impak Komposit
Sandwich
4.1.1. Pengaruh Tebal
Skin
Terhadap Kekuatan Impak Komposit
Sandwich
Data hasil pengujian impak
sandwich core
SG-KSL
skin
komposit serat aren dengan tebal
core
10 mm dan V
f
skin
30 variasi tebal
skin
, 2 mm, 3 mm, 4 mm, dan 5 mm ditunjukkan pada tabel 4.1. Di dalam tabel 4.1 ini dipaparkan nilai energi serap
dan nilai kekuatan impak pengujian impak komposit sandwich. Energi serap dan kekuatan impak komposit
sandwich
cenderung meningkat seiring dengan peningkatan tebal
skin
. Peningkatan ini disebabkan adanya peningkatan kekakuan dari
skin
sehingga kemampuan spesimen dalam menahan beban impak juga akan meningkat. Pada hasil pengujian komposit
sandwich
dengan tebal
core
10 mm dan tebal
skin
2 mm memiliki nilai rata-rata energi serap dan kekuatan impak sebesar 4,310 J dan 0,0179 Jmm
2
. Sedangkan pada komposit
sandwich
dengan tebal
core
10 mm dan tebal
skin
3 mm memiliki nilai energi serap sebesar 4,848 J dan energi impak sebesar 0,0198 Jmm
2
. Nilai energi serap dan kekuatan impak komposit sandwich dengan tebal skin 3 mm semakin meningkat bila
dibandingkan dengan
sandwich
tebal
skin
2 mm. Nilai rata-rata energi serap dan kekuatan impak yang tertinggi terdapat pada variasi komposit
sandwich
tebal
core
10 mm dengan tebal
skin
4 mm yaitu sebesar 7,262 J dan 0,0252 Jmm
2
. sedangkan pada variasi tebal
core
10 mm dengan tebal
skin
5 mm menunjukkan penurunan nilai yaitu 6,724 J untuk rata-rata energi serap dan 0,022 Jmm
2
untuk rata-rata kekuatan impak. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa nilai kekuatan impak paling tinggi terdapat
pada komposit
sandwich
tebal
core
10 mm dengan tebal
skin
4 mm. Pada komposit sandwich dengan tebal core 10 mm dan tebal skin 5 mm
setelah dilakukan pengujian impak ternyata kegagalan yang terjadi pada spesimen adalah patah tetapi bukan pada daerah tumbukan. Padahal seharusnya daerah
tumbukan mengalami beban yang paling besar tetapi ternyata kegagalan yang terjadi bukan pada derah tumbukan. Hal ini mengindikasikan bahwa pada daerah yang patah
tersebut mengalami konsentrasi tegangan yang mengakibatkan kegagalan terjadi lebih cepat sebelum komposit sandwich mencapai kekuatan maksimumnya.
commit to user 37
Kenaikan kekuatan impak komposit
sandwich
seiring dengan penambahan tebal
skin
disebabkan meningkatnya kemampuan komposit
sandwich
dalam menahan beban maksimum yang terjadi. Dengan kata lain,
skin
menahan beban sampai dengan batas maksimumnya kemudian beban didistribusikan
core
pada seluruh luasan,
skin
dan
core
memberikan kontribusi optimumnya pada peningkatan kekuatan impak komposit
sandwich
. Peningkatan kekuatan impak juga didukung oleh tegangan geser core yang meningkat seiring dengan peningkatan tebal skin komposit sandwich.
Pada pengujian impak komposit
sandwich
dengan variasi tebal
skin
didapatkan data hasil penelitian yang kurang teratur. Hal ini dikarenakan adanya pengaruh dari penambahan tebal
skin
yang mempengaruhi nilai momen inersia dan kekakuan komposit
sandwich
. Kurva energi serap dan kurva kekuatan impak dapat kita lihat pada gambar 4.1
dan gambar 4.2 berikut ini :
Gambar 4.1. Kurva hubungan antara energi serap dengan variasi tebal
skin
R
2
= 0,751
0,000 0,005
0,010 0,015
0,020 0,025
0,030
2 3
4 5
Tebal S k in mm K
e k
u a
ta n
i m
p a
k J
m m
2
Gambar 4.2. Kurva hubungan antara kekuatan impak dengan variasi tebal
skin
.
commit to user 38
Tabel 4.1. Nilai energi serap komposit
sandwich
dengan tebal
core
10 mm dan V
f
skin
30 variasi tebal
skin
Tebal
skin
mm Energi serapJ
Min Max
Rata-rata 2
2,696 5,386
4,310 3
4,042 6,727
4,848 4
6,727 9,401
7,262 5
4,042 10,732
6,724
Tabel 4.2. Nilai kekuatan impak komposit
sandwich
dengan tebal
core
10 mm dan V
f
skin
30 variasi tebal
skin
Tebal
skin
mm Kekuatan impakJmm
2
Min Max
Rata-rata 2
0,012 0,022
0,0179 3
0,016 0,027
0,0198 4
0,023 0,033
0,0252 5
0,013 0,034
0,0220
4.4.2. Kekuatan impak komposit