MEKANIKA PERPATAHAN &

FAILURE ANALYSIS

TRESCA

OUTLINE

TEORI KEGAGALAN Teori Tegangan Geser Maksimum

(TTGM) atau Tresca Kriterial Luluh TrescaMONOTONIC AND CYLIC DEFORMATIONS

TEORI KEGAGALAN

Kegagalan elemen mesin yang diakibatkan oleh beban mekanis. Beban mekanis yang dimaksud adalah beban dalam bentuk gaya, momen, tekanan, dan beban mekanis lainnya.

Kegagalan akibat tegangan tarik uniaksial dan torsi murni

Tingkat kegagalan untuk material ulet akan dibatasi oleh kekuatan yield, dan

material

Teori Tegangan Geser Maksimum (TTGM) atau

Tresca

Teori Tresca atau Guest law. Teori ini menyatakan bahwa “Yielding dimulai ketika tegangan geser maksimum pada suatu titik sama dengan tegangan geser maksimum pada yield dalam ketegangan uniaksial”.

Jika tegangan geser maksimum < maka tidak terjadi failure

Secara sederhana, kegagalan terjadi apabila :

di mana Su adalah Kekuatan material pada saat uji tarik. Jadi kegagalan akan terjadi jika salah satu persamaan di atas terpenuhi.

Dalam bentuk grafik, teori tegangan gesermaksimum ditunjukkan pada gambar

Grafik representasi TED dalam keadaan tegangan 2 dimensi

Diagram Tegangan Geser

Tegangan geser merupakan tegangan yang bekerja sejajar atau menyinggung permukaan.

Sifat-sifat suatu bahan dalam keadaan geser dapat ditentukan secara eksperimental dari uji-uji geser langsung (direct shear) atau puntiran (torsion).

Keterangan: τ = Tegangan Geser (Mpa) A = Luas Bidang Geser

Untuk daerah elastis linier, tegangan geser berbanding lurus dengan regangan geser, jadi diperoleh persamaan berikut bagi hukum Hooke untuk keadaan geser.

τ = G γ

dimana, τ = Tegangan geser (MPa) G = Modulus geser (N/m2) γ = Regangan geser (rad)

Kriterial Luluh Tresca

Kriteria luluh dalam proses pembentukan logam, secara umum adalah peristiwa penyusunan kembali atom-atom atau molekul secara permanen. Penyusunan kembali atom-atom ditandai dengan adanya tegangan luluh, (yield) yaitu tegangan dimana logam mulai terdeformasi plastis, yang merupakan salah satu sifat material yang sensitive terhadap mikrostruktur.

Teori Tegangan Geser Maksimum, atau Tresca berisi bahwa luluh akan terjadi pada saat tegangan geser maksimum (terbesar) mencapai nilai kritisnya. Criteria luluh tresca tidak semata-mata tergantung pada nilai tegangan normal, tetapi tergantung pada tegangan geser maksimum yang dihasilkan oleh suatu system tegangan tertentu.

Menurut kriteria ini, batuan mengalami failure jika tegangan geser maksimum τmax sama dengan kuat geser batuan S.

S =

dengan : σ1 = tegangan prinsipal mayor

σ3= tegangan prinsipal minor

MONOTONIC AND CYLIC DEFORMATIONS

Hubungan antara tegangan geser benar (τ) - regangan geser (γ) yang telah diplot ini dijelaskan oleh persamaan Ramberg–Osgood

Kriteria yield umumnya menggunakan kriteria Von Mises dan kriteria Tresca untuk memprediksi perilaku tegangan regangan geser material dibandingkan dengan data torsi yang diperoleh dari percobaan Torsi Deformasi Dan Perilaku Kelelahan 6061 Aluminium Alloy.

Perbandingan antara eksperimental kurva torsi monoton dengan kriteria Von Mises dan Tresca untuk 6061 paduan aluminium

Dari hasil dan analisa percobaan Torsi Deformasi Dan Perilaku Kelelahan 6061 Aluminium Alloy, estimasi Tresca memberikan prediksi terbaik saat memprediksi perilaku torsi monoton dan siklik. Hal ini ditunjukkan pada kurva kriteria Tresca yang sesuai dengan kurva eksperimen dan lebih baik daripada kriteria Von Mises.

Referensi