Mekanika Komposit Dasar Teori .1 Komposit

33 sebuah tongkat dan gaya benda contohnya, berat dari tiang telefon yang berdiri secara vertikal. Gaya-gaya ini pada seluruh titik didalam benda diperlukan karena gaya tersebut butuh lebih kecil dibandingkan dengan kekuatan dari bahan yang digunakan pada struktur. Tegangan didefinisikan sebagai intensitas dari beban per area, menentukan pengetahuan ini karena kekuatan dari sebuah bahan pada hakekatnya diketahui dalam istilah tegangan. Regangan merupakan pengetahuan tentang deformasi secara spesifik, yang relatif merubah ukuran dan bentuk dari benda. Regangan pada sebuah titik juga didefinisikan secara umum pada kubus yang sangat kecil dalam sistem koordinat tangan kanan. Dibawah tekanan, panjang dari sisi kubus yang sangat kecil dapat berubah. Permukaan dari kubus juga dapat berubah. Perubahan panjang dapat disamakan dengan regangan normal dan perubahan bentuk dapat disamakan dengan regangan geser Kaw, 2006. Pada eksperimen tegangan-regangan, sampel polimer ditarik berubah bentuk pada laju elongasi konstan dan tegangan diukur sebagai fungsi terhadap waktu. Pada pengujian tarik yang dilakukan, hasilnya berupa print-out grafik hubungan beban dan pertambahan panjang. Untuk menghitung besarnya kekuatan tarik dari pengujian tersebut, maka rumus yang digunakan adalah rumus tegangan, yaitu: � = FA 1.4 Dimana σ adalah kekuatan tarik Nmm 2 , F adalah gaya tarik N dan A adalah luas penampang mm 2 atau tebal x lebar. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 34 Hasil dari pengujian tarik juga dapat digunakan untuk mencari regangan dari benda uji, yaitu dengan menggunakan rumus: � = ΔL L o × 100 1.5 Dimana ε adalah regangan , ΔL adalah pertambahan panjang mm dan L o adalah panjang mula-mula mm. Menurut hukum Hooke, modulus elastisitas atau Young’s modulus adalah hubugnan deformasi elastis antara tegangan dan regangan. Modulus ini dipikirkan sebagai kekakuan atau tahanan bahan terhadap deformasi elastis. Lebih besar modulus maka bahan lebih kaku, atau lebih kecil regangan elastis dari penerapan tegangan Callister dan Rethwisch, 2014. E = � � 1.6 Dimana E adalah modulus elastisitas atau Young’s Modulus MPa

2.1.7 Kerusakan Pada Komposit

Seperti semua bahan, komposit juga dapat gagal. Paling penting biasa dengan memperhatikan sifat sifat isotropis pada bahan komposit, ada beberapa dasar dari mekanisme kegagalan. Ini berkaitan dengan beban dan struktur laminat. Menurut Nijsser 2015 beberapa mekanisme kegagalan yang terjadi pada komposit:  Sobekan Splitting  Delaminasi Delamination  Tertekuk Buckling 35  Kelelahan Fatigue  Kerusakan impak Impact Damage  Mulur dan stress relaxation. Pada umumnya ada tiga macam pembebanan yang menyebabkan rusaknya suatu bahan komposit, yaitu pembebanan tarik tekan baik dalam arah longitudinal maupun transversal, serta geser.

2.1.7.1 Kerusakan Akibat Beban Tarik Longitudinal

Pada kasus ini, beban dari lamina komposit adalah gaya tarik yang diterapkan secara sejajar dengan arah longitudinal dari serat. Pada bahan komposit yang akan diberi beban tarik searah serat, kerusakan bermula dari serat-serat yang patah pada penampang terlemah. Semakin besar beban, akan semakin banyak pula serat yang patah. Pada kebanyakan kasus, serat tidak patah sekaligus secara bersamaan. Apabila serat yang patah semakin banyak, maka akan terjadi beberapa kemungkinan: a. Bila serat mampu menahan gaya geser dan meneruskan ke serat sekitar, maka serat yang patah akan semakin banyak. Hal ini akan menimbulkan yang disebut retakan. Patahan yang terjadi disebut patah getas brittle failure. b. Bila matrik tidak mampu menahan konsentrasi tegangan geser yang timbul di ujung, serat dapat terlepas dari matrik debonding dan komposit akan rusak tegak lurus arah serat. c. Kombinasi dari kedua tipe di atas, pada kasus ini terjadi di sembarang tempat di sertai dengan kerusakan matrik. Kerusakan yang terjadi berupa patahan seperti sikat brush type.