lec 2 tensile test

5/22/2018 Lec 2 Tensile Test

1/25

Dosen:

Putu Suwarta, ST, MSc.

Mechanical Engineering

ITS- Surabaya@2010

PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK(RM-1419)

Tensile Test

Sifat Mekanik

Pengujian Merusak dan Tidak Merusak

Uji Tarik

Grafik Tegangan - Regangan

Sifat Mekanik Daerah Elastis dan Plastis


2/25

Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 2

Sifat Mekanik

Sifat Mekanik adalah sifat suatu material yang dikaitkan dengan kemampuan

material untuk menahan beban

1. Kekuatan (strength)

Strength is the ability of a materialto resist deformation under load

2. Elastisitas (elasticity)

Elasticity is the ability of a materialto return to its original shape after

the load is removed3. Plastisitas (plasticity)

Plasticity is the ability of a materialto deform permanently under load.

4. Kekakuan (stiffness)

Stiffness is the ability of materialto resist elastic deformation

5. Keuletan (ductility)

Ductility is the ability of a materialto stretch, bend, or twist withoutcracking or breaking

6. Resilien (resilience)

Resilience is the ability of a materialto absorb energy without beingdeform plastically

7. Ketangguhan (toughness)

Toughness is the ability of a materialto absorb energy and deform

plastically before rupturing

8. Kekerasan (hardness)

Hardness is the ability of a materialto resist permanent indentation

9. Kelelahan (fatigue)

The characteristic of a material dueto which is fail, at much lowerstresses than the static stresses,when subjected to cyclic stresses.

10. Mulur (creep)

Creep is plastic deformation with time

under constant load
http://localhost/var/www/apps/conversion/contents.ppthttp://localhost/var/www/apps/conversion/contents.ppthttp://localhost/var/www/apps/conversion/contents.ppthttp://localhost/var/www/apps/conversion/contents.ppt


3/25


Pengujian

Benda yang diuji akan

mengalami proses

kerusakan baik itu di

potong maupun patah,

umumnya di lakukan di

laboratorium. Uji yang

dilakukan adalah uji

mekanik

Pengujian mekanik adalah suatu proses uji

untuk mengetahui sifat mekanik suatu

material

Jenis Pengujian mekanik:

1. Didasarkan pada beban statik

Uji tarik (tensile test)

Uji keras (hardness test)

Uji bentur (impact test)

Uji mulur (creep test)

2. Didasarkan pada beban dinamik

Uji lelah (fatigue test)

Merusak (destructive)

Pengujian dilakukan

tanpa merusak bendauji, lebih banyak

langsung dilakukan

dilapangan daripada di

laboratorium.

Pengujian yang dilakukan adalah NDTmeliputi:

Visual test

Ultrasonic test

Liquid Penetran test

Magnetic Particle test

Radiograph test

Eddy Current test

Acoustic Emission test

Thermal infrared test

Non Destructive Test adalah suatu proses ujiuntuk mengetahui sifat suatu material tanpa

merusak benda uji

Tanpa merusak (non destructive)


4/25


Uji Tarik

Tujuan :

Mengetahuai sifat material terhadap bebantarik

Prinsip kerja :

1. Benda uji ditarik dengan gaya dankecepatan tertentu (relatif lambat)

2. Gaya tarik yang bekerja dan besarnyapertambahan panjang benda uji yangterjadi dicatat oleh mesin

3. Penarikan dilakukan sampai benda putus Mesin Tarik :

Benda Uji


5/25


(c)2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,

Inc.

ThomsonLearningi

satrademarkusedhereinunderlicense.

Tensile stress-strain curves for different materials. Note that theseare qualitative

Tipe-tipe grafik uji tarik


6/25


Uji tarik / tension test

1. Data yang diperoleh dengan pengukuran tangan:

- Diameter spesimen Luas daerah : Ao- Panjang awal spesimen (l0)

2. Data yang diperoleh dari mesin uji tarik :

- Gaya yang bekerja (Load cell) : P

- Regangan yang terjadi (Extensometer) :

- Grafik F - l

3. Maka diperoleh tegangan-regangan teknik :

= P/AoKurva Tegangan-regangan

Data yang diperoleh dari uji tarik

Kurva P-

Kurva -

Analisa hasil uji tarik

1. Melihat diagram hasil uji tarik

2. Melihat spesimen setelah proses uji tarik

3. Terhadap spesimen selama penarikan (fenomena apa

yang terjadi?)

Pengolahan hasil uji tarik

Definisi :- Tegangan (stress)

intensitas gaya persatuan luas

- Regangan (strain)

deformasi (perubahan bentuk)akibat tegangan yang bekerja

oA

P

o


7/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 7





Gambar a) menunjukan benda uji tarik sebelum dan sesudah patah

Gambar b) menunjukkan tahapan dari perpanjangan yang terjadi pada spesimen sampaipatah



Grafik Tegangan Regangan Teknik



Grafik Uji Tarik



Sifat Mekanik Daerah Elastis

Kekuatan Elastik

Definisi :

Kemampuan material untuk menerimabeban atau tegangan tanpa mengakibatkan

terjadinya deformasi plastik

Kegunaan :

Kekuatan elastik ini penting sekali dalamperancangan karena tegangan yang bekerja

tidak boleh melebih yield point dari bahansupaya tidak terjadi deformasi plastik

Dinyatakan :

Yield point (Y) atau

Titik offset yaitu 0.2% sejajar garis elstis

(a) Determining the 0.2% offset yield strength in gray cast ion

(b) upper and lower yield point behavior in a low-carbon steel

a)

b)




Definisi :

Kemampuan material untukmempertahankan bentuknya terhadapdeformasi elastis

Kegunaan :

Misalnya untuk mesin perkakas, bila

rancang bangunnya kurang kaku maka

akan mengakibatkan proses permesinanyang dikerjakan mesin tersebut kurang

akurat

Dinyatakan :

Modulus elastis (E) atauPoissons ratio ()

Modulus Elastisitas

(Modulus Youngs)

E

Poisson Ratio

Kekakuan

0

0

0

0.d

l

l

d

l

l

d

d

x

y

S f




Resilien

Kegunaan :

Resilien sangat penting untuk bagian-bagian

yang harus menerima tegangan dan

sekaligus juga regangan elastik yang besar,misalnya pegas alat transport, ia harus

menerima beban atau tegangan dan jugaharus mampu berdeformasi secara elastik

cukup banyak

Dinyatakan :

Modulus Resilience (UR)

Definisi :

Kemampuan material untuk menyerap energitanpa mengakibatkan terjadinya deformasi

plastik

Modulus Resilience

Bila ul UR

EU

y

yyR2

.21

2

E l



Example

* Callister, 7ed, 2007 John Wiley & Sons, Inc.

Sif t M k ik D h Pl tik



Sifat Mekanik Daerah Plastik

Kekuatan Tarik

Definisi :

Kemampuan material untuk menerimabeban atau tegangan tanpa

mengakibatkan terjadinya putus

Kegunaan :

Kekuatan tarik ini sering dianggap dataterpenting yang diperoleh dari hasil

pengujian tarik, karena perhitungan-

perhitungan kekuatan dihitung atasdasar kekuatan tarik ini

Dinyatakan :

Tensile Strength (

U)

o

tA

P

Tegangan teknik

o

o

o

e

Regangan teknik





Keuletan

Definisi :

Kemampuan material untuk dideformasitanpa mengakibatkan terjadinya retakataupun patah

Kegunaan :

Penting dalam menentukan besarnya

deformasi yang akan dilakukan padaproses rolling, extruding, forging,

drawing dllKerusakan pada meterial dengan keulutan

tinggi didahului oleh deformasi, sehinggajika dijumpai deformasi maka dapat

diambil tindakan untuk mencegah

kerusakan lebih lanjut

Dinyatakan :

1. Persen pengurangan panjang ()

2. Persen pengurangan luas penampang ()

Persen pengurangan panjang

Persen pengurangan luas penampang





Ketangguhan

Definisi :

Kemampuan material untuk menyerapenergi dan berdeformasi plastik tanpamenjadi patah

Kegunaan :

Komponen mesin seperti kopling, roda

gigi, rantai sering mengalami kenaikantegangan sesaat hingga di atas yield

pointnya, untuk itu diperlukan bahanyang memiliki ketangguhan cukup

tinggi

Dinyatakan :

Modulus Ketangguhan (UT)

Ketangguhan

-Untuk bahan ulet (ductile)

- Untuk bahan getas (brittle)

fUTU .

2

).(yuf

TU

fUTU .

3

2

P b di G fik T R T k ik



Perbandingan Grafik Tegangan Regangan Teknik

Tugas 2



Tugas 2

Note: - Tugas dikumpulkan minggu depan sebelum perkuliahan dimulai

- Tugas dikerjakan di kertas A4


20/25

Dosen:

Putu Suwarta, ST, MSc.

Mechanical Engineering

ITS- Surabaya@2010

PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK(RM-1419)

TENSILE TEST

MINGGU III

Tugas 3 Tensile Testing of Aluminum Alloy



Tugas 3. Tensile Testing of Aluminum Alloy

Convert the change in length data in Table 6-1 to engineering stressand strain and plot a stress-strain curve.

Calculate the elastic properties (E, v, y, UR) and plastic properties (u,%EL, UT) of this material

Design of an Aluminum Suspension Rod



Design of an Aluminum Suspension Rod

An aluminum rod is to withstand an applied force of 45,000pounds. To assure a sufficient safety, the maximum allowablestress on the rod is limited to 25,000 psi. The rod must be at

least 150 in. long but must deform elastically no more than 0.25in. when the force is applied. Design an appropriate rod. (Usestress-strain graph in previous exercise to determine the stressat any point of strain

Tensile Testing of Aluminum Alloy



Tensile Testing of Aluminum Alloy

Convert the change in length data in Table 6-1 to engineering stressand strain and plot a stress-strain curve.

Calculate the elastic properties (E, v, y, UR) and plastic properties (u,%EL, UT) of this material

Answer



(c)2003 Brooks/Co le, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learningis a trademark used herein under license.

Figure 6.10 The stress-strain curve for an aluminum alloy from Table 6-1

Answer

Answer: Design of an Aluminum Suspension Rod


25/25

Answer: Design of an Aluminum Suspension Rod

00

25.0

ll

l

00

25.00025.0 ll

l

The maximum allowable elastic deformation is 0.25 in. From the definition of Engineering strain

From Stress-Strain Curve 6.10, the strain that expected for a stress of25,000 psi is 0.0025 in/in. If we use the cross sectional area determinedpreviously. The maximum length of rod should be:

inl 1000025.0

25.00

lec 2 tensile test

Documents