LAPORAN TUGAS 1 PLATE WITH HOLE
disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Computer Aided Engineering (CAE)
Dosen Pengampu : Heri Widiantoro S.t.,M.Eng
Disusun Oleh :
D4 TEKNIK PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2023
Agung Sri M. 211234001
Daffa Muhammad F. 211234006
Rangga Aghniya F. 211234027
Sabila 211234029
I. Rincian Setiap Tugas Anggota Kelompok 1. Agung : Pembuatan part
2. Daffa : Simulasi CAE 3. Rangga : Pengumpulan data
4. Sabila : Perhitungan dan penyusunan laporan II. Pemodelan Material
III. Pemodelan Geometri
IV. Pemodelan FEM
V. Plot hasil 1. Deformasi
2. Distribusi Tegangan
3. Tegangan sepanjang potongan melintang vertical (tepat di tengah lubang)
4. Data factor konsentrasi tegangan dibandingkan dengan data sebenarnya dengan mengubah-ubah besar diameter.
Jawab : Untuk mendapatkan nilai konsentrasi tegangan digunakan grafik tebel berikut.
Dimensi : t = 3 mm b = 50 mm d = 10 mm L = 100 mm P = 5 kN = 5000 N
Tegangan Ijin: a = 206,807 MPa, material AISI 304
Diameter lubang 10 mm - Mencari kt metode grafik
σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−10)3=42,67N/m m2 d
b=10 50=0,2
Maka, didapatkan nilai kt dari grafik ±2,5 σmax=σavg× Kt
σmax=42,67×2,5=106,67 Mpa
- Mencari kt menggunakan σmax hasil simulasi σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−10)3=42,67N/m m2 σmax=σavg× Kt
Kt=σmax
σavg=106,5Mpa
42,67Mpa=2,4 9 - Safety factor
SF=Yield strength AISI304
σmax =206,807
106,6 7 =1,9 4
Diameter lubang 20 mm - Mencari kt metode grafik
σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−20)3=55,5N/m m2 d
b=20 50=0, 4
Maka, didapatkan nilai kt dari grafik ±2,2 σmax=σavg× Kt
σmax=55,5×2, 2=1 22,1 Mpa
- Mencari kt menggunakan σmax hasil simulasi σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−20)3=55,5N/m m2 σmax=σavg× Kt
Kt=σmax
σavg=125,89Mpa 55,5Mpa =2,27 - Safety factor
SF=Yield strength AISI304
σmax =206,807
125, 89 =1,64
Diameter lubang 30 mm - Mencari kt metode grafik
σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−30)3=83,3N/mm2 d
b=30 50=0, 6
Maka, didapatkan nilai kt dari grafik ±2,1 σmax=σavg× Kt
σmax=83,3×2,1=1 74,93 Mpa
- Mencari kt menggunakan σmax hasil simulasi σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−3 0)3=83,3N/mm2 σmax=σavg× Kt
Kt=σmax
σavg=178,48Mpa
83,3Mpa =2, 1 4
- Safety factor
SF=Yield strength AISI304
σmax =206,807
178,48 =1,16
Diameter lubang 33 mm - Mencari kt metode grafik
σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−33)3=98N/mm2 d
b=33
50=0, 66
Maka, didapatkan nilai kt dari grafik ±2 σmax=σavg× Kt
σmax=98×2=1 96 Mpa
- Mencari kt menggunakan σmax hasil simulasi σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−33)3=98N/mm2 σmax=σavg× Kt
Kt=σmax
σavg=208,348Mpa
98Mpa =2, 1 3 - Safety factor
SF=Yield strength AISI304
σmax =206,807 208,348=0,99
Karena pada diameter 33 mm σmax melebihi yield strength dan safety factornya pun menunjukan nilai yang kecil, maka material tersebut dinilai tidak aman dan sudah berada memasuki daerah deformasi plastis.
Diameter lubang 32,8 mm - Mencari kt metode grafik
σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−3 2,8)3=96,9N/m m2 d
b=3 2,8 50 =0,6 5
Maka, didapatkan nilai kt dari grafik ±2 σmax=σavg× Kt
σmax=96,9×2=1 9 3,8 Mpa
Mencari kt menggunakan σmax hasil simulasi σavg=P
A=5000N
(b−d)h= 5000N
(50−3 2,8)3=96,9N/m m2 σmax=σavg× Kt
Kt=σmax
σavg=205,875Mpa 96,9Mpa =2,12
Safety factor
SF=Yield strength AISI304
σmax =206,807 20 5,875=1
Pada plate dengan diameter lubang 32,8 mm σmax hampir menyamai yield strength nya, menandakan bahwa diameter tersebut merupakan batas maksimal sebelum material memasuki keadaan deformasi plastis.
5. Faktor konsentrasi terhadap banyaknya node berdasarkan jenis pengerjaan berikut
Meshing triangle tak terstruktur
Meshing quadrilateral tak terstruktur
Model ¼ bagian (simetri), Meshing terstruktur
6. Kesimpulan
