• Tidak ada hasil yang ditemukan

KARAKTERISTIK DEFORMASI Strain dan Stres

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "KARAKTERISTIK DEFORMASI Strain dan Stres"

Copied!
43
0
0

Teks penuh

(1)

KARAKTERISTIK DEFORMASI

Strain dan Stress

HERI ANDREAS

Mahasiswa Program Doktor

Prodi Geodesi dan Geomatika ITB

E-mail :

[email protected]

(2)

1. Pengertian Deformasi

(3)

2. Penyebab Deformasi

(4)
(5)
(6)

4. Jenis dari Deformasi

Deformasi dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu Deformasi Statik dan

Deformasi sesaat

Deformasi statik bersifat permanen

(7)

5. Parameter Deformasi

Deformasi dari suatu benda/ materi dapat digambarkan secara

penuh dalam bentuk tiga dimensi apabila diketahui 6 parameter

regangan (normal-shear) dan 3 parameter komponen rotasi

Parameter deformasi ini dapat dihitung apabila diketahui fungsi

pergeseran dari benda tersebut persatuan waktu

(8)

6. Model dan pengamatan Deformasi

Secara praktis survey deformasi akan terpaut pada titik-titik yang

bersifat diskrit, dengan demikian deformasi dari benda harus

didekati dengan model.

Fungsi dari deformasi dinyatakan oleh persamaan dalam bentuk

matrik :

d = B c

Dimana :

B, adalah matrik deformasi yang elemennya merupakan fungsi dari

posisi dari titik yang diamati, serta waktu

(9)

6. Model dan pengamatan Deformasi

(10)

7. Analisis Deformasi

Analisis Geometrik :

Bila kita hanya tertarik pada status geometrik (ukuran dan

dimensi) dari benda yang terdeformasi

Analisis Fisis :

(11)

8. Analisis Deformasi aspek fisis

Dalam analisis fisis deformasi, hubungan antara gaya dan

deformasi dapat dimodelkan dengan menggunakan

metoda

empiris (statistik)

, yaitu melalui korelasi antara pengamatan

deformasi dan pengamatan gaya

(12)

9. Normal strain :perubahan panjang

- Change of length proportional to length

-

xx

,

yy

,

zz are normal component of strain

nb : If deformation is small, change of volume is

xx +

yy +

zz (neglecting quadratic terms)

(13)

10. Shear Strain : perubahan sudut

xy = -1/2

(

1 +

2

)

= 1/2

(

d

y

d

x +

d

x

d

y

)

xy =

yx (obvious)

(14)

11. Stress dalam 2 Dimensi

-

Force =

x

surface

-

no rotation =>

xy

=

yx

-

only 3 independent

….

components :

…..

xx

,

yy

,

xy

(15)

12. Applied Forces

Normal forces on x axis



xx

(x)

.

y

xx

(x+

x)

.

y



y



xx

(x)

.

xx

(x+

x)



 

y

d

xx

/

d

x .

x

(1)

Shear forces on x axis



yx

(y)

.

x

yx

(y+

y)

.

x

(16)

13. Forces Equilibrium

(17)

14. Solid elastic deformation

• Stresses are proportional to strains

• No preferred orientations

xx = (



G)

xx +



yy +



zz

yy =

xx + (



G)

yy +



zz

zz =

xx +



yy + (



G)

zz



and G are

Lamé

parameters

The material properties are such that a principal strain component

produces a stress

(



G

)

in the same direction

and stresses

in mutually perpendicular directions

(18)

Inversing stresses and strains give :

xx = 1

/

E

xx -

/

E

yy -

/

E

zz

yy = -

/

E

xx + 1

/

E

yy -

/

E

zz

zz = -

/

E

xx -

/

E

yy + 1

/

E

zz

E

and

are

Young’

s

modulus and

Poisson

’s ratio

a principal stress component

produces

a strain

1

/

E

in the same direction

and

strains

/

E

in mutually perpendicular directions

SEAMERGES GPS COURSE, 2005

(19)

15. Elastic deformation across a locked fault

What is the shape of the accumulated deformation ?

(20)

Formula matematis

(21)

Formula matematis

•Symetry =>

all derivative with y = 0

yy

= 0

•No gravity =>

zz

= 0

•What is the displacement field U in the elastic layer ?

(22)

•Elastic equations :

(23)

• Force equilibrium along the 3 axis

(24)

Formula matematis

relations between

stress (

) and displacement vector (U)

xy = 2

G

xy = 2

G

[

d

U

x

/

d

y +

d

U

y

/

d

x

]

.1

/

2

(25)

Formula matematis

What is

U

y, function of x and z, solution of this equation ?

d

2

U

y

/

d

x

2

+

d

2

U

y

/

d

z

2

= 0

(26)

Formula matematis

Boundary condition at the base of the crust (z=0)

U

y = K arctang (x

/

z)

U

y = K . /2 if x > 0 = K . – /2 if x < 0

=>

K =

2.

V0

/

And also :

U

y = +V0 if x > 0 = –V0 if x < 0

(27)

Formula matematis

at the surface (z=h)

U

y = K arctang (x

/

z)

U

y =

2.

V0

/

arctang (x

/

h)

(28)

16. Arctang Profiles

U

y =

2.

V0

/

arctang (x

/

h)

(29)

17. Deeping Fault

(30)

18. Elastic Dislocation (Okada, 1985)

Surface deformation due to shear and tensile faults in a half space, BSSA vol75, n°4, 1135-1154, 1985.

SEAMERGES GPS COURSE, 2005

The displacement field ui(x1,x2,x3) due to a dislocation uj (1,2,3) across a surface  in an isotropic medium is given by :

Where jk is the Kronecker delta,  and  are Lamé’s parameters, k is the direction cosine of the normal to the surface element d.

uij is the ith component of the

displacement at (x1,x2,x3) due to the jth direction point force of magnitude

(31)

18. Elastic Dislocation (Okada, 1985)

(1) displacements

For strike-slip For dip-slip For tensile fault

(32)

18. Elastic Dislocation (Okada, 1985)

Where :

(33)

19. Case : Sagaing Fault Nyanmar

(34)

20. Case : Palu Koro Fault

(35)

20. Case : Palu Koro Fault (more complex)

(36)

21. Case : Sumatra subduction zone

Triyoso, 2005

Natawijaya, 2007

(37)

22. Strain rate and rotation rate tensors

2. Compute strain rate and rotation rate tensors 1. Look at station velocity residuals

Velocity mm/yr Strain rate rotation rate To asses plate deformation :

(38)

22. Strain rate and rotation rate tensors

[E] has 2 Eigen values :

1,

2

1 and

2 are extension/compression along principal direction defined by angle



defined as angle between

2direction and north

[E] =

½

(

[S] + [S]T

) =

(39)

22. Strain rate and rotation rate tensors

Therefore we can compute strain rate and rotation rate within any polygon, the minimum polygon being a triangle

Minimum requirement to compute strain and rotation rates is :

3 velocities (to allow to determine 3 values

1

,

2

,

and W

)

No deformation compression rotation

Strain and rotations are unsensitive to reference frame

(40)

23. Case : Strain & Rotation on GEODYSSEA network

Strains :

extension/compression/strike-slip

Rotations :

Anti-clockwise/clockwise

(41)

24. Case : intensity of strain in GEODYSSEA network

(42)

25. Case : Strain & Rotation in Nyanmar

(43)

Referensi

Dokumen terkait

Dari hasil penelitian terhadap hubungan tegangan dan regangan dinding uji tipe C, didapat benda uji DPC lebih kaku dari benda uji DPWC, hal ini terjadi karena

Kegiatan tahun pertama digunakan untuk mencari sifat fisis dan mekanis dari material dan tahun kedua untuk menentukan sifat fisis, mekanis dan ketahanan air

Besar dan arah tegangan regangan utama pelat pada tengah bentang pelat dapat ditentukan dari pembacaan strain gage tipe retangular rosette yang ditempatkan

Tujuan dilakukan penelitian adalah untuk mengetahui perbandingan regangan, gaya batang, tegangan dan rotasi pada batang tepi bawah akibat posisi beban dari hasil

Berdasarkan analisa hasil dari pemodelan yang telah dilakukan dapat dilihat untuk tegangan sisa pada kedua jenis pengelasan, pengelasan socket joint lebih menghasilkan

Grafik perbandingan tegangan sisa maksimal Berdasarkan analisa hasil dari pemodelan yang telah dilakukan dapat dilihat untuk tegangan sisa pada kedua jenis pengelasan,

Tipikal kurva tegangan-regangan baja karbon sedang setelah proses tempering Sumber: Data penelitian 2022 Dari hasil pengujian tarik, nilai tegangan tarik material dasar baja karbon

Analisis Data 5.1 Analisis data pengujian material 5.1.1 Analisis data pengujian agregat Hasil dari pengujian sifat-sifat fisik atau karakteristik agregat kasar, agregat halus dan