SIMULASI NUMERIK PENENTUAN FAKTOR INTENSITAS TEGANGAN DI UJUNG RETAK PADA PLAT DAN POROS KARENA BEBAN TARIK, BENDING ATAU TORSI

Muhamat, Ilham (2024) SIMULASI NUMERIK PENENTUAN FAKTOR INTENSITAS TEGANGAN DI UJUNG RETAK PADA PLAT DAN POROS KARENA BEBAN TARIK, BENDING ATAU TORSI. Diploma thesis, UNIVERSITAS ANDALAS.

	Text (Cover dan Abstrak) Cover dan Abstrak.pdf - Published Version Download (96kB)
	Text (BAB I PENDAHULUAN) BAB I Pendahuluan.pdf - Published Version Download (34kB)
	Text (BAB V PENUTUP) BAB V Penutup.pdf - Published Version Download (29kB)
	Text (DAFTAR PUSTAKA) DAFTAR PUSTAKA.pdf - Published Version Download (62kB)
	Text (TUGAS AKHIR FULL TEXT) Tugas Akhir.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Retak pada plat dan poros dapat disebabkan oleh kosentrasi tegangan yang sangat tinggi pada saat proses pemberian beban. Selain beban, penyebab konsentrasi tegangan tinggi adalah bentuk geometri dari struktur atau terdapatnya retak pada struktur tersebut. Retak yang ada pada komponen plat dan poros dapat mempengaruhi usia pemakaian dari poros atau plat, sehingga beban yang diterima oleh struktur komponen mengalami kegagalan dan tidak sesuai dengan desain yang direncanakan. Tingkat keseriusan dan luasnya retakan dapat dievaluasi melalui analisis mekanika perpatahan, salah satu analisis mekanika perpatahan pada retak yaitu menggunakan faktor intensitas tegangan untuk mengkarakterisasi keadaan tegangan di ujung retakan. MSC Nastran adalah perangkat lunak analisis elemen hingga (FEA) yang digunakan untuk mensimulasikan dan menganalisis perilaku struktur dalam kondisi pembebanan yang berbeda. Ini adalah perangkat lunak berbasis finite element (FE) dan banyak digunakan untuk analisis desain struktural. MSC Nastran dapat mensimulasikan model kompleks dengan sejumlah besar elemen dan mesh, dan menyediakan berbagai kemampuan analisis, seperti analisis statis linier dan nonlinier, analisis dinamis, analisis perpindahan panas, dan lain lain. Dari hasil simulasi didapatkan nilai faktor intensitas tegangan (K1) maksimum pada spesimen plat ketebalan c = 10 mm, dengan beban tarik 300 N untuk panjang retak a = 100 mm, adalah 2,584E-4 MPa.〖mm〗^(1⁄2), sementara (K1) minimum ada pada plat ketebalan c = 50 mm, dengan beban tarik 100 N, untuk panjang retak a = 60 mm adalah 5,224E-5 MPa.〖mm〗^(1⁄2). Dimana faktor intensitas tegangan maksimum dari setiap spesimen menampilkan semakin mendekati ujung retak dan dari spesimen yang disimulasikan, diketahui bahwa nilai distribusi faktor intensitas tegangan yang tertinggi adalah pada node 969 atau node yang berada tepat di ujung retak. Sementara pada simulasi spesimen poros dengan panjang retak a diseragamkan 10 mm, nilai (SIF) maksimum terdapat pada kedalaman retak c = 20 mm, pada beban tarik 300 N terjadi perubahan yang signifikan pada K1 (opening mode), yaitu 9,501E-2 MPa.〖mm〗^(1⁄2), pada beban bending 300 N perubahan signifikan terjadi pada K2 (shearing mode), yaitu 4,512 MPa.〖mm〗^(1⁄2), sementara pada beban torsi 3000 N.m terjadi perubahan signifikan pada K3 (tearing mode), yaitu 97,801 MPa.〖mm〗^(1⁄2). Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai K1 pada beban tarik akan semakin besar seiring besarnya pembebanan. Untuk K2 akan semakin besar seiring besarnya pembebanan bending. Untuk K3 akan semakin besar seiring besarnya momen puntir. KI akan semakin besar seiring besarnya ukuran retak, dan SIF maksimum berada pada ujung retak. Untuk pembebanan yang sama, semakin besar rasio a/c maka nilai KI semakin tinggi. Ini menandakan retak memanjang dan dalam memiliki resiko yang tinggi mengalami kegagalan

Actions (login required)

View Item