5.89
-18 -12
-6 6
12 18
1000 2000
3000 4000
Waktu us St
re s
s M
Pa
ID 40 ID 120
5.12
Gambar 4.26 Grafik tegangan hasil eksperimen - St.Gage 30 mm Gambar 4.26 Grafik tegangan hasil eksperimen - St.Gage 30 mm
Pada strain gage terpasang 30 mm dari titik impak untuk beban 24,5 MPa diperoleh tegangan sebesar 5,12 MPa dan 5,89 MPa untuk beban 33,56 MPa. Sedangkan hasil simulasi pada jarak
pengamatan yang sama diperoleh tegangan sebesar 5,26 MPa untuk beban 24,5 MPa dan 7,233 MPa untuk beban 33,56 MPa. Selisih tegangan yang terjadi pada lokasi ini adalah 10,55 . Selisih yang
relatif besar ini kemungkinan disebabkan oleh adanya perbedaan dimensi antara helm eksperimen dan simulasi ketika helm dimodelkan dengan autocad.
Pada strain gage terpasang 30 mm dari titik impak untuk beban 24,5 MPa diperoleh tegangan sebesar 5,12 MPa dan 5,89 MPa untuk beban 33,56 MPa. Sedangkan hasil simulasi pada jarak
pengamatan yang sama diperoleh tegangan sebesar 5,26 MPa untuk beban 24,5 MPa dan 7,233 MPa untuk beban 33,56 MPa. Selisih tegangan yang terjadi pada lokasi ini adalah 10,55 . Selisih yang
relatif besar ini kemungkinan disebabkan oleh adanya perbedaan dimensi antara helm eksperimen dan simulasi ketika helm dimodelkan dengan autocad.
Klarifikasi simulasi komputer terhadap pengujian eksperimen menghasilkan perbedaan hasil yang relatif kecil, selain itu konfigurasi kurva tegangan yang berpropagasi pada helm yang dihasilkan
secara simulasi mempunyai kesamaan dengan hasil eksperimen. Dari kesamaan yang disebutkan di atas menunjukkan bahwa simulasi secara tidak langsung dapat menjadi suatu pembanding dari hasil
eksperimen. Klarifikasi simulasi komputer terhadap pengujian eksperimen menghasilkan perbedaan hasil
yang relatif kecil, selain itu konfigurasi kurva tegangan yang berpropagasi pada helm yang dihasilkan secara simulasi mempunyai kesamaan dengan hasil eksperimen. Dari kesamaan yang disebutkan di
atas menunjukkan bahwa simulasi secara tidak langsung dapat menjadi suatu pembanding dari hasil eksperimen.
4.2 Tegangan pada titik-titik yang tidak dipasang strain gage
4.2 Tegangan pada titik-titik yang tidak dipasang strain gage
Dengan simulasi distribusi tegangan pada seluruh permukaan helm dapat diketahui baik pada tempat yang dipasang strain gage maupun tidak, untuk membuktikan itu maka penulis mengeluarkan
grafik tegangan di tiga tempat yang tidak terpasang strain gage seperti terlihat pada gambar 4.27. Titik a adalah lokasi dari titik impak yang lokasinya sama seperti gambar 4.8 , sedangkan titik b berjarak 22
Dengan simulasi distribusi tegangan pada seluruh permukaan helm dapat diketahui baik pada tempat yang dipasang strain gage maupun tidak, untuk membuktikan itu maka penulis mengeluarkan
grafik tegangan di tiga tempat yang tidak terpasang strain gage seperti terlihat pada gambar 4.27. Titik a adalah lokasi dari titik impak yang lokasinya sama seperti gambar 4.8 , sedangkan titik b berjarak 22
M. Rafiq Yanhar : Simulasi Tegangan Pada Helm Industri Dari Bahan Komposit Gfrp Yang Dikenai Beban Impak Kecepatan Tinggi, 2008
USU Repository © 2008
mm dari titik a, dan titik c berjarak 44 mm dari titik a. Tegangan insiden yang digunakan sebagai beban impak adalah 24,5 MPa dengan waktu impak 300
μ
s.
X Y
Z V1
a b
c
1: Solid Z Normal Stress, Element 7650 -45.77
-42.56 -39.35
-36.15 -32.94
-29.73 -26.53
-23.32 -20.11
-16.91 -13.7
-10.49 -7.288
-4.081 -0.875
2.332
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
21 22
23 24
25 26
27 28
29 30
31 32
Output Set
Gambar 4.27 Tegangan pada tiga titik yang tidak dipasang strain gage Hasil yang diperoleh dari simulasi dapat dilihat pada gambar 4.28, 4.29, dan 4.30. Pada titik a atau
lokasi titik impak, tegangan yang berpropagasi adalah tegangan tekan yang bertambah besar seiring dengan pertambahan waktu. Besar tegangan yang terjadi pada titik ini yaitu sekitar 46 MPa, grafik
tegangannya dapat dilihat pada gambar 4.28.
Gambar 4.28 Grafik tegangan pada titik a
Tegangan MPa
Waktu us
M. Rafiq Yanhar : Simulasi Tegangan Pada Helm Industri Dari Bahan Komposit Gfrp Yang Dikenai Beban Impak Kecepatan Tinggi, 2008
USU Repository © 2008
Sedangkan pada titik b yang berjarak 22 mm dari titik a tegangan yang terjadi lebih kecil dari titik a yaitu sekitar 9,2 MPa Gambar 4.29.
2: Solid Z Normal Stress, Element 8752 -56.19
-51.49 -46.8
-42.1 -37.41
-32.71 -28.02
-23.32 -18.63
-13.93 -9.237
-4.542 0.153
4.848 9.543
14.24
1 3
5 7
9 11
13 15
17 19
21 23
25 27
29 31
33 35
37 39
41 43
45 47
Output Set
Tegangan MPa
1: Solid Z Normal Stress, Element 8463 -56.19
-51.49 -46.8
-42.1 -37.41
-32.71 -28.02
-23.32 -18.63
-13.93 -9.237
-4.542 0.153
4.848 9.543
14.24
1 3
5 7
9 11
13 15
17 19
21 23
25 27
29 31
33 35
37 39
41 43
45 47
Output Set
bar 4.30. Gambar 4.29 Grafik tegangan pada titik b
Waktu us
Pada titik c yang berjarak 44 mm dari titik a tegangan yang terjadi semakin mengecil yaitu sekitar 3 MPa Gam
Tegangan MPa
Waktu us
Gambar 4.30 Grafik tegangan pada titik c Dari simulasi diperoleh tegangan terbesar yang terjadi pada helm akibat beban impak sebesar 24,5
MPa adalah 46 MPa dengan lokasi pada titik a atau tepat di titik pengimpakan. Sedangkan pada titik b
M. Rafiq Yanhar : Simulasi Tegangan Pada Helm Industri Dari Bahan Komposit Gfrp Yang Dikenai Beban Impak Kecepatan Tinggi, 2008
USU Repository © 2008
yang berjarak 22 mm dari titik a tegangan yang terjadi lebih kecil yaitu sebesar 9,2 MPa. Pada titik c yang berjarak 44 mm dari titik a tegangan semakin mengecil yaitu sekitar 3 MPa. Dari hasil di atas
dapat ditarik kesimpulan bahwa tegangan terbesar adalah pada titik pengimpakan, dan semakin jauh dari titik impak maka tegangan yang terjadi akan semakin mengecil.
4.3 Pembebanan Dengan Waktu Impak Yang Berbeda
