BAB II TEORI DASAR

TEORI DASAR Pengujian Puntir adalah salah satu jenis pengujian pada material, dimana pada uji ini diberikan tegangan geser. Uji puntir ini dilakukan untuk mengetahui sifat plastis pada saat material uji berdeformasi. Kelebihan uji puntir dibandingkan dengan uji tarik adalah tidak adanya fenomena necking pada uji puntir, sehingga energi yang diterima dapat dimaksimalkan untuk berdeformasi plastis. Spesimen yang digunakan pada pengujian puntir ini adalah baja karbon rendah. Bentuk dari spesimen ini adalah batang dengan penampang berbentuk lingkaran karena bentuk penampang ini paling sederhana dan mudah diukur. Salah satu sisi dari spesimen memiliki lubang untuk memasukkan baut sebagai penahan pada alat uji puntir.

www.ejsong.com/mdme/memmods/.../Torsion/Torsion

Besaran yang terukur dari uji puntir adalah momen putar dan sudut putar spesimen. Untuk mengukur sudut putar digunakan alat yang disebut dengan Troptometer. Rumus untuk mencari nilai momen putar adalah:

Sedangkan sudut putar didapatkan dari rumus:

Dalam pengujian material dengan beban puntir, kita akan memperoleh beberapa sifat mekanik yaitu Modulus elastisitas geser (modulus elasticity in shear), Kekuatan luluh puntir (torsional yield strength), dan modulus pecah (modulus of rupture). Modulus elastisitas geser (modulus elasticity in shear) adalah suatu nilai kekuatan suatu material untuk menahan deformasi saat diberi tegangan geser. Nilai ini dapat diperoleh pula dengan perbandingan antara tegangan geser dan regangan geser yang dirumuskan menjadi:

Kekuatan luluh puntir (torsional yield strength) didefinisikan menjadi suatu batas dimana mulai terjadinya deformasi plastis pada material saat diberi tegangan geser. Metode offset juga seringkali digunakan dengan ketentuan 0,04 rad/m untuk kurva momen puntir dan sudut puntir.

Sedangkan dan modulus pecah (modulus of rupture) adalah Pada pengujian puntir, material yang getas akan mengalami bentuk patahan yang berbeda dengan material yang ulet. Berikut di bawah adalah gambar dari patahan ulet dan patahan getas pada pengujian puntir.

http://www.materialsengineer.com/CA-Shaft-Failure.htm http://forums.pelicanparts.com/porsche-911-technical-forum

1

Perbedaan tersebut dapat terjadi karena pada material yang getas gagal karena beban

torsi pada bidang tegak lurus terhadap arah tegangan tarik maksimumnya dan membentuk sudut 450. Sedangkan pada material yang ulet, patahan akan terjadi pada bidang dimana terdapat tegangan geser maksimum dan sudut patahannya 900.

http://www.accessscience.com/popup.aspx?figID=417810FG0010&id=417810&name=figure

Penggambaran lingkaran Mohr pada uji puntir dapat dicontohkan seperti:

http://en.wikibooks.org/wiki/Strength_of_Materials/General_State_of_Stress

Lingkaran ini berbeda dengan lingkaran Mohr pada uji tarik. Hal ini disebabkan karena perbedaan tegangan yang terjadi pada pengujian puntir dan tarik.

1

Mechanical Metallurgy by George E. Dieter page 343