Sifat-sifat Mekanik Bahan (1)

Boni Sena,S.T.,M.Eng.

Tes Tarik Material (Tension Test)Tes Geser Material (Shear Test) Tes Tekan Material (Compression Test)Tes Putar Material (Torsional Test)

Material akan mengalami kondisi beban yang tetap atau berubah sepanjang waktu

Dalam proses desain material, perlu dilakukan sebuah tes untuk mengetahui karakteristik dari sebuah material

Tiga prinsip utama yang digunakan untuk memberikan beban yaitu tension, compression dan shear (Callister, 2001)

TensionCompression

Shear

Torsional deformation

(Callister, 2001)

(Callister, 2001)

(Callister, 2001)

(Callister, 2001)

Jenis tes tension dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik dari sebuah material (Callister, 2001)

Deformasi (cacat) dari sebuah material fracture dapat diketahui dengan tes tension (Callister, 2001)

Material diberikan beban sampai mengalami fracture

Dua parameter yang menjadi ukuran dalam tes tension yaitu engineering stress dan engineering strain (Callister, 2001)

StrainPanjang tanpa beban

Panjang akhirStress

Luas penampang

Gaya

Hampir sama dengan tes tension hanya berbeda arah gaya

Gaya compression mempunyai tanda negatif stress mempunyai tanda negatif

Panjang material awal (lo) lebih besar dari pada panjang material akhir (li) strain mempunyai tanda negatif

Tes compression jarang dilakukan, lebih sering tes tension

Kecuali jenis material yang diharapkan mempunyai nilai strain yang kecil dan tidak permanen plastik

Jenis material yang brittle (rapuh) ketika dilakukan tes tension

Persamaan yang digunakan sama dengan tes tension hanya berbeda tanda

Shear force

γ = tan θ Shear strain

τ = f(T)

γ = f(Ø)

Shear force

Shear strain

Deformasi

Deformasi Elastis

Deformasi Elastis

Deformasi Plastis

Deformasi Plastis

Elastic deformation merupakan kondisi deformasi pada logam yang masih dapat kembali menjadi normal (elastic)

Elastic deformation Deformasi dimana hubungan antara stress dan strain bersifat linear (Callister, 2001)

Modulus Young atau Modulus elastisitas

StressStrain

Kekakuan materialLinear

Analogi seperti orang pacaran yang putus-nyambung

Hubungan antara stress dan strain pada material logam dinyatakan dengan menggunakan hukum Hooke

Sebuah potongan tembaga mempunyai panjang 305 mm, ditarik dengan stress 276 Mpa. Jika deformasi adalah elastis,hitung perubahan panjang potongan tembaga !

Deformasi pada potongan tembaga adalah elastis sehingga persamaan yang digunakan adalah deformasi plastis (lihat slide 11)

Nilai modulus Young atau Modulus Elastisitas untuk tembaga sebesar 110 Gpa = 110 x 10³ Mpa