UJI TARIK
Dr. Ir. Wijang W. Raharjo
APA ITU UJI TARIK?
Uji tarik adalah salah satu uji mekanik (stress – strain) yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan bahan
terhadap gaya tarik.
Ada 3 cara pembebanan yang dilakukan untuk mengetahui hubungan stress – strain :
1.
Uji tarik
2.
Uji tekan
3.
Uji puntir/geser
UJI MEKANIK (STRESS – STRAIN)
Uji tarik Uji tekan
Uji Geser
Sumber : Callister, 1990
Uji puntir
a. Tegangan Geser
b. Regangan Geser a. Tegangan
b. Regangan
Tegangan geser adalah fungsi dari torsi yang diterapkan (T), sedangkan regangan geser berhubungan dengan sudut puntir ()
Prinsip uji tarik
Uji tarik dilakukan dengan cara spesimen ditarik hingga putus. Dengan menarik spesimen maka dapat diketahui bagaimana material tersebut bereaksi terhadap gaya tarikan dan mengetahui sejauh mana material tersebut bertambah panjang
Mesin uji tarik
Sumber : Callister, 1990
Mengapa uji tarik diperlukan?
Dengan melakukan uji tarik maka akan diperoleh profil tarikan yang lengkap berupa kurva hubungan antara gaya tarik dengan perubahan panjang yang sangat diperlukan dalam proses desain yang menggunakan material tersebut.
Kurva hasil uji tarik www.infometrik.com
Tipikal hasil uji tarik
• Bahan ulet
(Garis warna hijau)
Terjadi pertambahan panjang yang besar sehingga memiliki nilai regangan yang besar juga
• Bahan getas
(Garis warna merah)
Terjadi pertambahan panjang yang sangat kecil sehingga memiliki nilai regangan yang sangat kecil juga.
Sumber : https://www.nde-ed.org
Sifat material yang diperoleh dari hasil uji tarik
•
Kekuatan Tarik : tegangan maksimum yang mampu ditahan struktur pada pembebanan tarik
•
Kekuatan Luluh : Tegangan yang terjadi di batas antara daerah elastis dengan plastis
•
Keuletan : ukuran derajat deformasi plastis pada saat putus.
𝜎
𝑢=𝑃
𝑢/𝐴
o(N/m
2)
𝜎
𝑦=𝑃
𝑦/𝐴𝑜 (N/m
2)
ℇ = ∆𝑙 𝑙𝑜 x100%
STRESS
Tegangan merupakan gaya per unit luas dari material yang menerima gaya tersebut.
/ m
2A N Force
STRENGTH
Kekuatan merupakan kemampuan bahan untuk menahan deformasi tanpa kerusakan. Semakin besar beban yang mampu diterima oleh material maka material tersebut dapat dikatakan memiliki kekuatan yang tinggi
STIFFNESS
Kekakuan : sifat yang didasarkan pada sejauh mana bahan mampu menahan perubahan bentuk. Ukuran kekakuan suatu bahan dapat dilihat dari nilai modulus elastisitasnya. yang diperoleh dengan membagi tegangan satuan dengan perubahan bentuk satuan-satuan yang disebabkan oleh tegangan tersebut.
HARDNESS
Kekerasan : ukuran kemampuan material menahan deformasi plastis lokal akibat penetrasi pada permukaan.
TOUGHNESS
Ketangguhan: kemampuan bahan untuk menyerap energi hingga spesimen putus. Energi yang diserap digunakan untuk berdeformasi dan mengikuti arah pembebanan yang terjadi.
Ketangguhan suatu material dapat dilihat dari luas daerah di bawah kurva stress-strain. Semakin besar luas daerah di bawah kurva, maka material tersebut dikatakan semakin tangguh
RESILIENCE
Kemampuan suatu bahan untuk menyerap energi pada waktu berdeformasi secara elastis dan kembali ke bentuk semula apabila beban dihilangkan. Modulus of resilience dapat ditentukan dengan menghitung luas area yang terdapat di bawah daerah elastis
www.nptel.ac.in
YIELD STRENGTH
Besarnya tegangan yang dibutuhkan untuk mendeformasi plastis.
Sebagian besar material mengalami perubahan sifat dari elastis menjadi plastis, yang berlangsung sedikit demi sedikit dan titik saat deformasi plastis mulai terjadi, sukar ditentukan secara teliti, sehingga tegangan luluh dihitung pada perpotongan antara kurva tegangan-regangan dengan garis sejajar dengan kemiringan kurva pada regangan tertentu, yaitu sebesar 0.002 atau
0.2% offset Tegangan luluh pada
0.002 regangan
Tegangan luluh di daerah luluh yang jelas
Sumber : Callister, 1990
ULTIMATE TENSILE STRENGTH
http://www.wikimedia.org
Besarnya tegangan yang diperoleh dari hasil perbandingan gaya maksimum terhadap luas penampang spesimen mula-mula
𝜎
𝑢= 𝑃𝑚𝑎𝑘𝑠
𝐴𝑜
FRACTURE STRENGTH
Besar tegangan yang terjadi pada saat spesimen putus. Engineering fracture strength memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan ultimate tensile strength, karena gaya yang terjadi dibagi luas penampang mula-mula. Tetapi pada kondisi sesungguhnya nilai fracture strength lebih besar karena gaya dibagi luas penampang aktual yang lebih kecil dibandingkan luas penampang mula-mula.
Sumber : Callister, 1990
MODULUS OF ELASTICITY
Gradien kurva dalam daerah elastis dimana perbandingan tegangan dan regangan selalu konstan
E = Δ𝝈
Δℇ (N/m
2)
Sumber : Callister, 1990
ELASTIC REGION
Suatu daerah yang apabila spesimen diberi gaya sebelum batas luluh dan apabila gaya tersebut dihilangkan maka spesimen akan kembali ke kondisi semula atau tidak ada pertambahan panjang pada spesimen.
PLASTIC REGION
Suatu daerah dimana bahan mengalami pertambahan panjang akibat pembebanan dan apabila beban tersebut dihilangkan maka bahan tersebut tidak bisa kembali ke bentuk semula. Apabila beban tersebut ditambah secara kontinu maka bahan juga akan mengalami pertambahan panjang secara kontinu hingga putus.
http://www.thumpertalk.com
Standard uji tarik komposit
ASTM D638-90
Sumber : Gibson, 1994
