16
2.11.1 Fraksi Volume Minimum Reinforcing
Gambar 2.3 a Model komposit berpenguat serat, b Kurva tegangan Vs regangan
Modulus elastis komposit kearah longitudinal E
c
E
c
= f
m
E
m
+ f
r
E
r
2.4 Dengan : E
m
= modulus elastis matrik E
r
= modulus elastis reinforced Jika suatu bahan komposit mendapat beban tarik maka, dalam kondisi ini
pase reinforcing dan matriknya mempunyai perpanjangan yang sama sehingga dapat ditulis :
Ɛ
r
= Ɛ
m
= Ɛ
c
2.5 Kekuatan tarik bahan komposit σ
u c
σ
u c
= V
r
σ
u r
+1-V
r
σ
m
2.6 dengan σ
m
= tegangan tarik matrik saat reinforcing putus karena tarikan. Pada saat tegangan σ
m
dan matrik yang digunakan getas ɛ
c
= ɛ
m
maka berlaku : PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
σ
m =
u r
x E
m
= A
r
E
m
2.7 dengan A
r
= perpanjangan saat reinforcing putus. Maka untuk bahan komposit berlaku :
E
c
= V
r
E
r
+ 1-V
r
u m
2.8 dengan
u m
= tangent dari kurfa tarik. Apabila pembebanan berada dalam daerah elastis bahan sama dengan
modulus elastis dari matriknya, maka daerah pembebanan yang elastik maka berlaku :
E
c
= V
r
E
r
+ V
m
E
m
2.9 Agar suatu bahan komposit memiliki sifat mekanis yang baik, fraksi
volume V
r
lebih besar dari harga kritis. Tetapi pada kenyataanya, apabila fraksi volume relatif kecil tidak akan efektif. Ini disebabkan karena tegangan yang
terjadi akan ditahan oleh bahan matrik tersebut. Dalam kondisi ini σ
u c
sama dengan tegangan tarik matriknya σ
u m
. maka akan dipakai rumus : σ
u c
= 1-V
t
σ
u m
2.10 Fraksi volume minimum rainforcing adalah
V
r min
=
u m u
u r u m
m
2.11 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
2.11.2 Susunan serat
Berdasarkan susunan seratnya dapat dibedakan menjadi dua jenis serat yaitu serat kontinu dan serat tidak kontinu. Berdasarkan teori serat yang
panjang akan lebih efektif dalam menyalurkan beban jika dibandingkan dengan serat yang pendek. Tetapi teori tersebut sulit untuk diwujudkan dalam praktek
pembuatannya. Hal ini disebabkan karena pada serat yang panjang akan terjadi ketimpangan pada saat menerima beban antar serat, dimana sebagian serat akan
mengalami tegangan dan serat yang lain bebas dari tegangan. Jika komposit tersebut dibebani hingga mendekati kekuatan patahnya, sebagian serat akan
patah sebelum serat yang lain menjadi patah. Komposit dengan bahan serat pendek dapat menghasilkan kekuatan yang lebih besar dibandingkan dengan
serat yang panjang, yaitu dengan cara memasang orientasi serat pada arah optimum yang dapat ditahan oleh serat.
Jenis komposit serat antara lain : a
Serat kontinu : 1
Serat satu arah 2
Serat dua arah b
Serat tidak kontinu : 1
Serat arah acak Gambar 2.4 Fraksi volume serat.
19
2 Serat arah teratur
c Serat multilapis :
1 Laminat
2 Hybrid
2.12 Mekanika komposit
Kategori