1.3,4.7 modulus elastisitas

ELEMEN MESIN ILatihan soalProses perencanaan & analisis Tegangan, Teori Kegagalan & faktor Keamanan

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA

Latihan soal 1 Terdapat sebuah rantai penarik pada crane

dengan beban maksimumyang diketahui sebasar 50 kN

Tentukan diamater rantai tersebut apabila tegangan tarik rantai tersebut sebesar 75 MPa

Latihan soal 1 Diketahui

P = 50 kN = 50 X 103 N σt = 75 MPa = 75 N/mm2

Ditanya D ?

Latihan soal 1 Jawab

Luas lingkaran

Tegangan

dapat dibulatkan menjadi 30 mm

2

4dA

2

2

785.0

4

14.3

dA

dA

142.29

257.849

257.849

875.58

1050

875.581050

785.0751050

2

32

23

23

d

d

d

xd

dx

dxx

AxFA

F

Latihan soal 2 Terdapat sebuah batang besi penghubung

yang terlihat pada gambar dibawah ini,

Dengan kemampuan untuk menahan beban sebesar 45 kN, maka tentukan tegangan tarik yang ada pada batang besi tersebut dari dua daerah yang di tentukan A-A dan B-B


P = 45 kN = 45 X 103 N

Ditanya σt = daerah A - A

σt = daerah B - B


Menentukan daerah A – A

Luas A1 = 45 x 20

= 900 mm2

tegangan tarik

MPamm

N

x

A

F

t

t

t

t

50

50

900

1045

2

3

1


Menentukan daerah B – B

Luas A2 = 20 x (75 – 40)

= 20 x 35

= 700 mm2

tegangan tarik

MPamm

N

x

A

F

t

t

t

t

286.64

286.64

700

1045

2

3

2

Latihan soal 3 Sebuah plat persegi empat memanjang dimana plat

tersebut ditiap 4 sudutnya dilubangi dengan diameter 20 mm sebagai tempat mur & baut, dengan menggunakan dua buah cincin/ring yang mana masing masing cincin/ring memiliki diameter yang berbeda serta letak yang berbeda hal ini terlihat pada gambar di bawah ini.

Latihan soal 3 Dimana diameter cincin/ring satu yang diletakkan pada

bagian atas plat ber diamater dalam 22 mm dan diameter luar 50 mm

Sedangkan cincin/ring yang diletakkan pada bagian bawah plat memiliki diamater dalam 22 mm dan diameter luar 44 mm

Bila plat tersebut menerima beban sebesar 120 kN yang didistribusikan merata keempat lubang tersebut,

maka tentukanlah tegangan yang terjadi pada cincin/ring yang berada dibawah plat sebalum mur di kencangkan

Serta berapa tegangan tarik yang terjadi pada cincin/ring di kedua bagian tersebut bila mur dikencangkan sesuai prosedur dengan beban torsi 5 kN keempat bagian mur tersebut


d lubang = 20 mm

d 1 = 22 mm

d 2 = 50 mm

d 3 = 22 mm

d 4 = 44 mm

F 1 = 120 KN

F 2 = 5 KN

Ditanya σ = ?

Latihan soal 3 Jawab Tegangan yang terjadi pada cincin/ring sebelum

dikencangkan σc1 = ? Luas cincin/ring bagian bawah

Luas cincin/ ring bagian atas

21

1

1

221

21

221

56.1582

2016785.0

48425004

14.3

22504

14.34

mmA

xA

A

A

ddA

22

2

2

222

23

242

82.1139

1452785.0

48419364

14.3

22444

14.34

mmA

xA

A

A

ddA

Latihan soal 3 Dimana beban yang di terima didistribusikan

secara merata ke empat lubang maka

Jadi tegangan yang terjadi sebelum mur di kencangkan adalah

NF

kNF

F

30000

304

120

1

1

1

mPamm

N

A

F

c

c

c

c

957.18

957.18

56.1582

30000

1

21

1

1

11

Latihan soal 3 Tegangan yang terjadi pada cincin/ring bila dikencangkan σc2 & σc3

= ? F2 = 5 kN F2 = 5000 N

Maka tegangan yang terjadi

pada bagian atas cincin/ring

Maka tegangan yang terjadi pada bagian bawah

cincin/ring

MPamm

N

A

F

c

c

c

c

387.4

387.4

82.1139

5000

2

22

2

2

22

MPamm

N

A

FF

c

c

c

c

c

116.22

116.22

56.1582

3500056.1582

500030000

3

23

3

3

1

213

Latihan soal 4 Terdapat sebuah batang besi yang

mengalami tegangan kejut dengan batang tersebut turun sepanjang 10 mm dimana berat batang besi tersebut tidak diketahui

Batang besi tersebut memanjang dengan panjang 3 m dengan luas sisi batang tersebut 600 mm2 dengan regangan 2 mm dimana modulus elastisitas 200 kN/mm2


h = 10 mm l = 3 m = 3000 mm A = 600 mm2

δl = 2 mm E = 200 kN/mm2 = 200 x 103 N/mm2

Ditanya W = ?


Tegangan yang ada di dalam batang tersebut σ Diketahui Modulus Young’s

2

3

/333,1333

400

3000

4000003000

210200

.

.

mmN

xx

l

lEl

l

strain

stressE

Latihan soal 4 Mencari nilai berat W = ?

WW

WWx

xWWx

x

xW

xxxxW

Wl

EAh

A

W

80000011

80000

80000011

3

240000

3000

240000000011

3

600400

3000

1020060010211

6003

400

211

3

Latihan soal 4 W = ?

W

W

W

W

W

Wx

WWW

x

WWW

x

WWWW

x

WWW

WW

WW

WW

Wx

x

x

8016106400

8016106400

80000011

160000106400

80000011

8000080000106400

80000011

800001

80000

80000011

80000

80000011

80000

80000011

80000

2

2

2

2

10000

12

6

2

6

2

22

2

Latihan soal 4 W = ?

NW

xW

xW

W

x

W

x

667.666696

106400

10640096

96106400

8016106400

2

2

2

2

ELEMEN MESIN ILatihan soal

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,

FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA

1.3,4.7 modulus elastisitas

Engineering

Transcript of 1.3,4.7 modulus elastisitas