18 Penampang-penampang sebuah balok yang tegak lurus sumbunya
akan tetap merupakan bidang datar setelah terjadi lenturan. Titik pangkal sumbu x,y,z adalah titik berat penampang Sebelum balok dibebani, maka
bidang ABCD berimpit dengan bidang xy merupakan persegi seperti terlihat pada Gambar 2.11.a dan Gambar 2.11.b.Setelah balok dibebani
maka balok akan melengkung, titik A dan titik C saling mendekat, sedangkan titik B dan titik D saling menjauh, dapat dilihat pada Gambar
2.11.c. Dengan demikian serat atas balok mengalami tegangan tekan dan serat bawah balok mengalami tegangan tarik. Batas antara tegangan tekan
dengan tegangan tarik disebut garis netral, pada Gambar 2.11.b, garis netral digambarkan oleh sumbu x.
Gambar 2.11 Sifat Balok dalam Lentur
Pada balok yang mengalami lentur, regangan yang terjadi pada penampang berbanding langsung dengan jaraknya ke garis netral.
Gambar 2.11.b dan Gambar 2.11.c pada AC terjadi regangan sebesar AC
AC
AC
2.12 demikian pula pada BD akan terjadi regangan sebesar
BD BD
BD
2.13
2.6.2 Tegangan Torsi Torsion Stress
Torsi adalah suatu pemuntiran sebuah batang yang diakibatkan oleh kopelkopel couples yang menghasilkan perputaran terhadap sumbu
Universitas Sumatera Utara
19 longitudinalnya. Kopel-kopel yang menghasilkan pemuntiran sebuah batang
disebut momen putar torque atau momen puntir twisting moment. Momen sebuah kopel sama dengan hasil kali salah satu gaya dari pasangan
gaya ini dengan jarak antara garis kerja dari masing-masing gaya. Tegangan ini dihasilkan pada blade propeler yang berotasi pada dua keadaan twist.
Salah satu tegangan ini dihasilkan dari reaksi udara terhadap blade yang
dikenal sebagai aerodynamic twisting moment. Tegangan lain yang
disebabkan oleh gaya sentrifugal disebut centrifugal twisting moment.
Gambar 2.12 Diagram Momen Kopel pada Batang
a. Tegangan dan Regangan Akibat Momen Puntir Tegangan geser adalah intesitas gaya yang bekerja sejajar dengan bidang
dari luas permukaan. Persamaan umum tegangan geser padam sebarang titik dengan jarak r dari pusat penampang adalah:
maks
= JTr 2.14
b. Regangan Geser Regangan geser adalah perbandingan tegangan geser yang terjadi dengan
modulus elastisitasnya
.
G
2.15 Dimana: G = modulus elastisitas geser, = tegangan geser
2.6.3 Tegangan Puntir Shear Stress
Bila sebatang material mendapat beban puntiran, maka serat-serat antara suatu penampang lintang dengan penampang lintang yang lain akan
mengalami pergeseran, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.31
Universitas Sumatera Utara
20 a b
Gambar 2.13 Batang Silindris dengan Beban Puntiran
Pada Gambar 2.13 a ditunjukkan bahwa titik A bergeser ke B sehingga membentuk sudut . Sedangkan pada Gambar 2.13 b pergeseran tersebut
akan mengakibatkan rotasi serat pada penampang lintangnya sebesar . Sehingga pada serat terluar, regangan geser yang terjadi adalah .
2.6.4 Deformasi
Dalam ilmu material, deformasi adalah perubahan bentuk atau ukuran
dari sebuah objek karena Sebuah diterapkan gaya energi deformasi dalam hal ini ditransfer melalui kerja atau Perubahan suhu energi deformasi
dalam hal ini ditransfer melalui panas. Deformasi terdiri dari dua bagian,yaitu deformasi elastis dan deformasi plastis. Deformasi elastis
adalah perubahan bentuk material yang apabila gaya penyebab deformasi itu dihilangkan maka deformasi kembali ke bentuk semula.
Deformasi plastis adalah perubahan bentuk material apabila ketika gaya dihilangkan material tidak kembali ke ukuran, tidak ke bentuk semula.
Deformasi elastis terjadi pada tegangan yang rendah dan mempunyai tiga karakteristik utama, yaitu:
1 bersifat mampu-balik reversible 2 antara tegangan dan regangan terdapat hubungan linear dan sesuaidengan
hooke. 3 deformasi elastis umumnya kecil yaitu 1 regangan elastis
Universitas Sumatera Utara
21
2.6.5 Regangan
