IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini berupa nilai beban load, nilai tegangan
dan regangan, grafik, serta gambar yang terjadi pada setiap langkah pembebanan. Analisis yang digunakan pada penelitian ini yaitu analisis numerik dengan metode
elemen hingga. Nilai beban load setiap langkah selalu berbeda hal ini dikarenakan analisis numeric menggunakan metode Newton-Raphson dalam
menyelesaikan masalah non linier, sedangkan limit load adalah beban terakhir sebelum model mengalami kegagalan. Grafik yang ditampilkan dalam bilangan
tak berdimensi dengan membandingkan nilai tegangan yang dihasilkan dengan tegangan
luluh σ
y
dan tekanan yang bekerja dengan tekanan luluh P
y
nilai tekanan luluh dapat dicari dengan menurunkan persamaan 16 menjadi:
Dari persamaan di atas didapat nilai Py sebesar 4,4 MPa. Sedangkan gambar yang ditampilkan adalah distribusi tegangan dan regangan elongasi yang terjadi akibat
pembebanan. Dengan diketahuinya data-data tersebut maka akan dapat diketahui perilaku model terhadap perubahan pembebanan internal pressure yang diberikan.
Berikut gambar tegangan dan regangan yang terjadi pada pembebanan langkah pertama:
Gambar 26
. Distribusi tegangan pada langkah pertama Dari gambar 26 terlihat bahwa tegangan sudah mulai terjadi pada langkah
pembebanan pertama, sedangkan untuk regangan belum terjadi pada langkah
pembebanan pertama sebagaimana terlihat pada gambar 27.
Gambar 27. Distribusi regangan pada langkah pertama
Regangan mulai terjadi pada langkah keempat dengan beban sebesar 2,75 MPa sebagaimana terlihat pada gambar berikut:
Gambar 28. Distribusi regangan pada langkah keempat
Sedangkan pada langkah keempat juga dicapai tegangan yield, tegangan terbesar disekitar opening dengan range 263,446 - 295,024 MPa terlihat pada gambar
berikut:
Gambar 29. Distribusi tegangan pada langkah keempat
Tegangan dan regangan terbesar terjadi pada bagian sekitar kepala tabung seperti terlihat pada Gambar 30 dan 31:
Gambar 30. Distribusi tegangan pada langkah terahir
Gambar 31. Distribusi regangan pada langkah terahir
Untuk lebih jelas nilai tegangan dan regangan dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Langkah Pembebanan, iterasi, tegangan
Load load
step sub
step Iterasi STRESS
ε PPy
σσy 0.5
1 1
1 61.876
0.113636364 0.209749153 1
1 2
2 123.753
0.227272727 0.419501695 1.75
1 3
3 216.567
0.397727273 0.734125424 2.75
1 4
5 295.024
0.0029 0.625
1.000081356 3.75
1 5
10 295.251
0.00416 0.852272727 1.000850847 4.0932 1
6 28
302.382 0.07562 0.930272727 1.025023729
4.2173 1 7
42 316.166
0.21423 0.958477273 1.071749153 4.3246 1
8 53
330.003 0.35356 0.982863636 1.118654237
4.4103 1 9
72 342.35
0.47787 1.002340909 1.160508475 4.496
1 10
78 354.572
0.60109 1.021818182 1.201938983 4.5912 1
11 85
366.437 0.7209
1.043454545 1.242159322 4.6381 1
12 98
371.898 0.7762
1.054113636 1.260671186 4.685
1 13
105 377.312
0.82802 1.064772727 1.279023729 4.7553 1
14 112
385.388 0.90552 1.08075
1.3064 4.8609 1
15 119
396.645 1.019
1.10475 1.344559322
4.9913 1 16
129 409.6
1.149 1.134386364 1.388474576
5.0402 1 17
144 414.336
1.197 1.1455
1.404528814 5.0892 1
18 152
418.925 1.243
1.156636364 1.420084746 5.1112 1
19 165
420.998 1.264
1.161636364 1.427111864 5.1332 1
20 173
423.033 1.284
1.166636364 1.434010169 5.1552 1
21 181
425.044 1.305
1.171636364 1.440827119 5.1772 1
22 189
427.036 1.325
1.176636364 1.447579661 5.1992 1
23 197
429.007 1.345
1.181636364 1.454261017 5.2212 1
24 205
430.96 1.364
1.186636364 1.460881356 5.2433 1
25 213
432.894 1.384
1.191659091 1.467437288 5.2533 1
26 229
433.758 1.393
1.193931818 1.470366102 5.2633 1
27 236
434.638 1.401
1.196204545 1.473349153 5.2733 1
28 252
435.513 1.41
1.198477273 1.476315254 5.2833 1
29 259
436.384 1.419
1.20075 1.479267797
5.2983 1 30
267 437.688
1.432 1.204159091 1.483688136
5.3133 1 31
275 438.973
1.445 1.207568182 1.488044068
5.3233 1 32
291 439.819
1.453 1.209840909 1.490911864
5.3333 1 33
298 440.674
1.462 1.212113636 1.493810169
5.3433 1 34
313 441.528
1.471 1.214386364 1.496705085
5.3533 1 35
320 442.379
1.479 1.216659091 1.499589831
5.3633 1 36
336 443.229
1.488 1.218931818 1.502471186
5.3733 1 37
343 444.073
1.496 1.221204545 1.505332203
Lanjutan
Load load
step sub
step Iterasi STRESS
ε PPy
σσy 5.3883 1
38 351
445.347 1.509
1.224613636 1.509650847 5.3983 1
39 367
446.168 1.517
1.226886364 1.512433898 5.4083 1
40 374
447.011 1.526
1.229159091 1.515291525 5.4183 1
41 390
447.845 1.534
1.231431818 1.518118644 5.4283 1
42 397
448.678 1.542
1.233704545 1.520942373 5.4383 1
43 413
449.51 1.551
1.235977273 1.523762712 5.4483 1
44 420
450.34 1.559
1.23825 1.526576271
5.4583 1 45
436 451.169
1.567 1.240522727 1.529386441
5.4683 1 46
443 451.996
1.576 1.242795455 1.532189831
5.4783 1 47
459 452.82
1.584 1.245068182 1.534983051
5.4883 1 48
466 453.643
1.592 1.247340909 1.537772881
5.5033 1 49
474 454.885
1.605 1.25075
1.541983051 5.5183 1
50 481
456.104 1.617
1.254159091 1.546115254 5.5283 1
51 498
456.913 1.625
1.256431818 1.548857627 5.5383 1
52 506
457.726 1.633
1.258704545 1.551613559 5.5483 1
53 513
458.54 1.641
1.260977273 1.554372881 5.5633 1
54 521
459.77 1.654
1.264386364 1.558542373 5.5783 1
55 529
460.981 1.666
1.267795455 1.562647458 5.5883 1
56 544
461.773 1.674
1.270068182 1.565332203 5.5983 1
57 552
462.588 1.682
1.272340909 1.568094915 5.6083 1
58 559
463.394 1.69
1.274613636 1.570827119 5.6183 1
59 576
464.203 1.698
1.276886364 1.573569492 5.6283 1
60 584
465.009 1.706
1.279159091 1.576301695 5.6383 1
61 592
465.812 1.714
1.281431818 1.579023729 5.6483 1
62 600
466.616 1.722
1.283704545 1.581749153 5.6583 1
63 613
467.421 1.73
1.285977273 1.584477966 5.6683 1
64 621
468.221 1.738
1.28825 1.587189831
5.6783 1 65
629 469.024
1.746 1.290522727 1.589911864
5.6883 1 66
637 469.825
1.754 1.292795455 1.592627119
5.6983 1 67
645 470.623
1.762 1.295068182 1.595332203
5.7083 1 68
658 471.422
1.77 1.297340909 1.598040678
5.7183 1 69
666 472.223
1.778 1.299613636 1.600755932
5.7283 1 70
674 473.02
1.786 1.301886364 1.603457627
5.7383 1 71
682 473.817
1.794 1.304159091 1.606159322
5.7483 1 72
690 474.616
1.802 1.306431818 1.608867797
10 1
999999 705
49 Da
ta pa d
a tabe l di
a tas
d apa
t dit ampi
lkan
da lam
gra fik
dibaw
ah ini
:
G a
m b
ar 32.
G ra
fik te
ga ng
an
G a
m b
ar 33.
G ra
fik r
eg ang
an
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
0.210 1.000
1.072 1.202
1.279 1.388
1.427 1.448
1.467 1.476
1.488 1.497
1.505 1.515
1.524 1.532
1.542 1.552
1.563 1.571
1.579 1.587
1.595 1.603
PPy
σ σ
y
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
0.003 0.214
0.601 0.828
1.149 1.264
1.325 1.384
1.410 1.445
1.471 1.496
1.526 1.551
1.576 1.605
1.633 1.666
1.690 1.714
1.738 1.762
1.786
PPy
є
0.000 0.200
0.400 0.600
0.800 1.000
1.200 1.400
1.600 1.800
0.0 04
0.4 78
0.8 28
1.1 97
1.3 05
1.3 84
1.4 19
1.4 62
1.4 96
1.5 34
1.5 67
1.6 05
1.6 41
1.6 82
1.7 14
1.7 46
1.7 78
σ σ
y
є
Gambar 34. Grafik tegangan - regangan
B. PEMBAHASAN
Kategori