Gambar 2.12 Diagram tegangan-regangan
Indrakto, Rifky. 2007
a. Batas proporsional
Batas proporsional merupakan garis lurus dari origin 0 nol hingga titik batas proporsional seperti yang terlihat pada gambar 2.12. Hal ini
sesuai dengan hukum Hooke bahwa tegangan sebanding dengan regangan. Dalil ini
berlaku sampai batas proporsional saja, di luar titik tersebut tegangan akan tidak sebanding dengan regangan. Hal ini bisa
sebagai petunjuk pertama bahwa batas proporsional bukan kekuatan batas merupakan kekuatan maksimal yang bisa dialami bahan.
b. Batas Elastisitas
Beban yang ditingkatkan akan mengakibatkan garis lurus garis modulus beralih menjadi melengkung. Titik dimana garis itu mulai
melengkung disebut batas elastisitas, pada gambar 2.12 ditandai dengan tanda.
σ
e
.
Offset
σ
ε
u
σ
Universitas Sumatera Utara
c. Yield Poin Kekuatan luluh
Sifat elastis pada kenyataannya masih terjadi sedikit di atas batas proporsional, namun hubungan antara tegangan dan regangan tidak
linear dan umumnya batas daerah elastis dan daerah plastis sulit untuk ditentukan. Karena itu didefinisikan kekuatan luluh yield point.
Kekuatan luluh adalah harga tegangan terendah dimana material mulai mengalami deformasi plastis. Pada gambar 2.12
menunjukan titik σ
yatas
adalah titik luluh atas dan titik σ
ybawah
adalah titik luluh bawah yang ditandai dengan terjadinya peningkatan atau pertambahan regangan.
3. Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik adalah kemampuan beban menahan atau menerima beban atau tegangan tarik sampai putus. Kekuatan tarik suatu bahan
dapat ditetapkan dengan membagi gaya maksimal dengan luas penampang mula.
4. Keuletan
Menyatakan energi yang diserap oleh suatu bahan sampai titik patah.
5. Kekerasan
Daya tahan suatu bahan permukaan bahan terhadap penetrasidentasi pemasukan dan penusukan bahan lain yang lebih
keras dengan bentuk tertentu dibawah pengaruh gaya tertentu.
2.3.4 Penyelesaian Metode Elemen Hingga dengan Code Aster
Code Aster secara umum berfungsi untuk memecahkan masalah mekanika, berdasarkan teori elemen Hingga, mencakup berbagai macam aplikasi dasar
seperti analisis thermal dan analisis mekanik dalam linier statis dan non-linier
Universitas Sumatera Utara
statis, dinamika dan struktur. Code aster merupakan modul aster yang diintegrasikan ke dalam perangkat lunak Salome Meca. Perangkat lunak Salome
Meca merupakan gabungan dari Salome dan Code Aster, dimana Salome adalah sebagai pre-processing dan post-processing sedangkan untuk melakukan analisis
elemen hingganya dilakukan oleh Code Aster. Secara teknis Code Aster dibuat unuk dapat membaca dan menjalankan
kode yang telah dimasukkan input pada suatu arsip file yang dinamakan file comm. Penyelesaian metode elemen hingga dengan Code Aster dilakukan dengan
menggunakan suatu file comm tersebut, pada file comm berisi perintah-perintah dan pendefinisian untuk analisis elemen hingga seperti terlihat pada gambar 2.13.
Adapun tahapan penyelesaian yang umum pada Code Aster adalah : •
Membaca Mesh. Mesh yang dibaca bisa merupakan mesh tetrahedron maupun mesh hexahedron. Mesh tetrahedron seperti yang akan digunakan
pada penelitian ini. •
Mendefinisikan elemen hingga yang akan digunakan AFFE_MODELE . Elemen hingga yang akan digunakan pada penelitian ini adalah penomena
mekanik. •
Menggunakan group element mesh yang telah dibuat saat proses mesh MODI_MAILLAGE
• Mendefinisikan dan menetapkan material DEFI_MATERIAU dan
AFFE_MATERIAU .Mendefinisikan properti material, dan menentukan group sebagai kondisi batas.
• Karakteristik mekanik untuk struktur serupa adalah sama.
• Menentukan karakteristik untuk elemen shell AFFE_CARA_ELEM
termasuk ketebalan dan vektor yang mendefinisikan sistem koordinat lokal untuk analisis hasil key word ANGL_REP . Sebagai contoh, V=Oz.
• Mendefinisikan kondisi batas dan beban AFFE_CHAR_MECA .
• Memecahkan ulang permasalahan elsatis untuk tiap-tiap kasus
pembebanan MECA_STATIQUE .
Universitas Sumatera Utara
• Menghitung luasan tahanan pada node-node untuk tiap kasus pembebanan.
SIGM_ELNO_DEPL option. •
Mencetak hasil IMPR_RESU . Teknik penyelesaian solution pada aplikasi code aster seperti yang
dijelaskan tersebut di atas adalah dilakukan dengan menggunakan arsip file comm. Isi dari file comm dapat dilihat pada gambar 2.13
Gambar 2.13 Isi pada file comm
Universitas Sumatera Utara
Arsip file comm akan disusun sedemikian rupa sesuai dengan tahapan proses penyelesaian di atas dan dengan merujuk dari panduan dari pembuatnya
sehingga file comm ini sesuai dengan metode dari pembuatnya terebut agar kemudian dapat dijalankan untuk menyelesaikan persoalan. Pada file comm
terdapat beberapa statement baris perintah-perintah yang memiliki fungsi tertentu, adapun isi dari statement baris perintah yang terdapat pada file comm
tersebut seperti terlihat pada gambar 2.13. Arsip file comm yang berisi perintah-perintah yang telah diedit sesuai
pola yang ada pada manual, selanjutnya perintah akan dijalankan oleh aster sesuai yang diperintahkan dalam file comm tersebut. Seperti yang terlihat pada
gambar 2.15 isi file comm inilah yang menjadi inti dari penyelesaian persoalan elemen hingga pada salome meca. Mulai dari pemberian definisi
material, kondisi batas, pembebanan, kasus metode elemen hingga yang keseluruhannya dikemas code aster di dalam file comm tersebut.
Arsip file comm dapat dibuat dan diedit dengan mudah menggunakan suatu aplikasi khusus, maka pada Salome Meca terdapat suatu modul aplikasi
khusus yang bisa mempermudah membangun file comm tersebut, yakni melalui paket aplikasi EFICAS.
Gambar 2.14 Antarmuka EFICAS
Universitas Sumatera Utara
EFICAS merupakan suatu paket khusus pada modul aster pada salome meca yang berfungsi sebagai editor file comm dengan antar muka yang mudah
digunakan user interface. Gambar 2.15 memperlihatkan integrasi antara format EFICAS dengan format pada file comm.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 215 Format Eficas dan Format File Comm.
FORMAT EFICAS FORMAT FILE COMM
Universitas Sumatera Utara
2.4 Kait Crane hook
Proses produksi maupun proses konstruksi bangunan dibutuhkan suatu alat yang bisa memindah atau mengangkut barang-barang produksi yang disebut
Crane. Salah satu komponen utama pada crane adalah kait hook yang biasa disebut dengan crane hook. Crane hook adalah bagian penunjang pada crane
untuk mengangkat atau memindahkan beban. Pada konstruksi crane, hook kait kren berfungsi sebagai pengait yang menghubungkan beban pada crane.
Kait hook berfungsi sebagai alat dimana beban dapat bergantung atau alat untuk menggantung beban. Terdapat dua pengait yang dapat dinaikkan
muapun diturunkan oleh tali baja yang digulung pada dua buah drum melalui sistem puli. Pengangkatan kait dapat dilakukan secara serentak bersama-sama
ataupun secara terpisah sendiri-sendiri. Drum diputar oleh motor listrik yang digerakkan dengan sistem transmisi daya. Untuk menghentikan putaran motor
listrik dan menjaga beban tetap pada ketinggian tertentu maka unit katrol ini dilengkapi dengan sistem pengereman elektris. Gambar 2.16 memperlihatkan unit
crane hook yang sedang bekerja.
Gambar 2.16 Crane hook
www.stockphoto.com
Universitas Sumatera Utara
Perancangan hook harus diperhitungkan secara detail mengenai faktor keamanannya. Pemakaian hook harus dirangcang berdasarkan fungsi dan kondisi
yang akan diterima atau dibebankan. Hook yang dirancang kurang baik akan berakibat fatal pada penggunaan di lapangan. Untuk itu perlu dilakukan analisis
kekuatan crane hook tersebut dengan simulasi elemen hingga menggunakan perangkat lunak elemen hingga untuk merancang hook dengan bentuk penampang
dan material yang tepat agar menghasilkan hook yang aman dan efisien. Gambar 2.17 memperlihatkan kontur analisis elemen hingga pada crane hook.
Gambar 2.17 Analisis elemen hingga pada crane hook
http:www.tech.plym.ac.uk Rancangan crane hook yang baik adalah ketika crane hook dibebani beban
kerja tidak mengakibatkan konstruksi tersebut gagal dengan kata lain tegangan reaksi dari beban yang dialami crane hook harus berada di bawah kekuatan tarik
material crane hook tersebut.
2.4.1 Tipe Crane hook Tipe Kait
Adapun tipe-tipe crane hook adalah terdiri atas beberapa jenis, yaitu : 1.
Kait Tunggal Single Hook Kait Standar Kait ini merupakan kait standar dengan kapasitas angkat sampai
50 ton dibuat dengan cara ditempa pada cetakan rata atau tertutup.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.18 Single hookkait tunggal
www.alibaba.com Crane hook tipe single hook adalah crane hook yang akan
disimulasikan dalam proses penelitian ini.
2. Kait Ganda Double Hook
Kait ini dapat mengangkat mulai dari 25-100 ton. Kait ganda didesain dengan dudukan yang lebih kecil dari kait tungal dengan
kapasitas angkat yang sama, dibuat dengan cara ditempa pada cetakan rata atau tertutup.
Gambar 2.19 Double hookkait ganda
www.alibaba.com
3. Kait mata segitiga
Universitas Sumatera Utara
Kait mata segitiga digunakan pada crane untuk mengangkat muatan di atas 10 ton. Kelemahan kait ini adalah anduh yang mengangkat
muatan harus dilewatkan ke dalam lubang kait tersebut seperti yang terlihat pada gambar 2.20.
Gambar 2.20 Kait mata segitiga
Rudenko, N. 1996 Adapun tipe crane hook yang dignakan dalam penelitian ini adalah
tipe crane hook tunggal single hook.
2.4.2 Tegangan pada Crane hook
Struktur Crane hook akan menimbulkan tegangan reaksi ketika Crane hook diberi beban 8 ton. Adapun tegangan yang terjadi pada crane hook adalah
merupakan aplikasi dari tegangan pada beam lengkung seperti yang terlihat pada gambar 2.21 .
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.21 Tegangan bengkok pada beam lengkung
Khurmi, R S 2005 Persamaan tegangan bending pada beam legkung dapat dirumuskan :
2.19 Dimana :
M = Momen bengkok pada sumbu penampang
A = Luas penampang
e = jarak titik berat ke pusat sumbu penampang
R = jari-jari lengkungan ke garis titik berat penampang
R
n
= jari-jari lengkungan ke garis sumbu penampang y
= jarak dari sumbu penampang ke serat dalam. Akan bertanda positif jika mendekati titik pusat kelengkungan dan negatif jika jaraknya menjauhi
titip pusat kelengkungan. Tegangan bending maksimum pada bagian dalam hook adalah :
2.20 y
i
= Jarak dari sumbu netral ke bagian dalam hook = R
n
- R
i
Universitas Sumatera Utara
R
i
= Jari-jari kelengkungan dalam hook. Tegangan bending maksimum pada bagian luar hook adalah :
2.21 y
o
= Jarak dari sumbu netral ke bagian luar hook = R
o
- R
n
R
o
= Jari-jari kelengkungan luar hook. Tegangan bending pada hook bagian dalam adalah tarik tensile sedangkan
tegangan bending pada hook bagian luar adalah tekan compresive.
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Instalasi Sistem Operasi Distro Linux
Sistem operasi distro Linux menyediakan kemudahan dan dukungan paket program yang lengkap. Pada sistem operasi distro Linux perangkat lunak metode
elemen hingga yang berlisensi terbuka akan diinstal, dijalankan, dan dimodifikasi. Secara umum proses instalasi Linux dari berbagai distro sama dengan instalasi
Windows dengan membuat booting ke cd compact disk. Berikut proses instalasi Ubuntu sistem operasi distro Linux, yaitu :
1. Membuat booting ke cd Linux dan menentukan pilihan
Menetapkan proses booting pertama pada computer untuk membaca CD- ROOM, maka computer akan langsung membaca cd iso sabily yang ada pada
cd room ketika proses restart dengan tampilan seperti yang terlihat pada gambar 3.1. Untuk melakukan instalasi pilih “Install Sabily”.
Universitas Sumatera Utara