atau
L A
L F
E
o
∆ =
. .
2.4
Hubungan linear antara tegangan dan regangan adalah salah satu sangat berguna dalam perhitungan terhadap respon solid elastic linear pada
tegangan, tetapi tegangan mesti digunakan apabila solid yang terjadi adalah elastic terhadap regangan yang terjadi yaitu ± 0,001.
2.2.7 Model Kegagalan Material Polymeric Foam
Dalam penelitian ini komposit yang digunakan adalah campuran dari bahan dasar serat TKKS dan polymeric foam. Sifat mekanik dari
material ini tidak tergantung hanya pada sifat – sifat seratnya saja tetapi juga bagaimana matriks pada komposit memindahkan sebagian tegangan
beban kepada seratnya dan antara serat dan matriknya terdapat panjang kritis serat sebagai fungsi kekuatan dan kekakuan efektif.
Untuk kegagalan yang terjadi pada spesimen yang berbahan dasar dari serat TKKS dan polymeric foam dapat dilihat pada gambar 2.7.
Detail A:
45
Gambar 2.7. Model kegagalan polymeric foam diperkuat serat TKKS
akibat beban tekan static dalam bentuk autocad 3D. A
Universitas Sumatera Utara
Kegagalan dilihat secara makroskopik menunjukkan kegagalan geser yang ditandai dengan arah retak membentuk sudut 45
terhadap arah pembebanan seperti ditunjukkan pada gambar 2.7 Detail A. Kegagalan
terhadap polymeric foam yang diperkuat serat TKKS juga ditandai dengan terbentuknya beberapa rongga yang membesar yang dominan menghasilkan
retak prematur. Retak akan terus menjalar saat beban diberikan hingga spesimen patah. Respon yang terjadi adalah saat pembebanan menghasilkan
gaya yang besar sehingga spesimen yang terjadi mengalami patahan dan terjadi deformasi plastis.
Model kerusakan sangat berkaitan dengan mekanisme
keretakanperpatahan dari suatu material. Menurut Gibson dan Ashby 1999, bentuk deformasi dinding foam ditunjukkan pada gambar. 2.8.
Bentuk ini dibuat dalam sebuah model kubik yang menggambarkan sebuah foam. Kegagalan yang sering terjadi diakibatkan oleh bending
terhadap dinding foam. Retakpatah terjadi di daerah percabangan dinding foam seperti ditunjukkan pada gambar 2.8.
a Sebelum dikenai beban tekan b setelah dikenai beban tekan
Gambar 2.8 Model Foam Yang Dikenai Beban Tekan. 2.3.
Ansys Rel. 5.4
Program ansys ini dikembangkan di Amerika Serikat oleh National Aeronautics and Space Administration NASA. Perangkat Schwendler
Bending dinding foam
Dinding foam
Permukaan foam
Universitas Sumatera Utara
Corporation adalah program analisa elemen hingga untuk analisa tegangan stress, getaran vibration, dan perpindahan panas heat transfer dari struktur
dan komponen mekanika. Dengan Ansys, kita dapat mengimport geometri CAD Computer Aided Design atau dengan membuat geometri sendiri dengan Ansys
Rel.5.4. Mesh, dapat dibuat dengan banyak metode: secara manual sampai automatis. Pemakaian material dan penentuan sifat material dapat dibuat atau
dipilih dari Ansys 5.4 libraries. Demikian juga banyak tipe kondisi batas dan kondisi pembebanan dapat diterapkan.
Analisa tegangan dapat memecahkan beberapa kasus banyak menggunakan pendekatan prosedur dua dimensi. Prosedur dua dimensi digunakan
karena praktis lebih mendekati, dan modelnya lebih sederhana. Pada kasus yang sebenarnya analisa tiga dimensi yang banyak digunakan karena analisa tegangan
tiga dimensi mendekati masalah yang sebenarnya.
2.4. Kerangka Konsep Penelitian
