Laporan Praktikum

Laboratorium Teknik Material 1

Modul C Uji Puntir

Oleh :

Kelompok : 9

Anggota (NIM) : Jonathan RMS (13108057)

Isra Hadi (13108059)

Alfian Sulthoni (13108061)

Andi Mochammad AIM (13108067)

Edo Prawiratama (13108074)

Tony Kosasih (13108094)

Suselo Suluhito (13108095)

Tanggal Praktikum : 4 Mei 2010

Nama Asisten (NIM) : Annisa Paramastuti (13707023)

Tanggal Pengesahan : 6 Mei 2010

Laboratorium Metalurgi

Program Studi Teknik Mesin

Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara

Institut Teknologi Bandung

2010

BAB IPENDAHULUAN

Latar Belakang

Tegangan geser terjadi secara parallel pada bidang material, berbeda dengan tegangan

normal yang tegak lurus dengan bidang. Kondisi tegangan geser dapat terjadi dengan

melakukan geseran secara langsung(direct shear) dan tegangan punter (torsional Stress).

Fenomena geseran secara langsung dapat dilihat pada saat kita menancapkan paku ke

balok kayu. Pada setiap permukaan di paku dan kayu yang pbersinggung langsung dengan

paku akan mengalami geseran secara langsung. Sedangkan fenomena tegangan puntiran,

dapat terjadi apabila suatu specimen mengalami momen torsi. Dengan adanya tegangan

geser, maka respon yang diterima oleh material pun berbeda.

Tujuan Praktikum

Tujuan dari uji puntir adalah:

1. Mengetahui standard an prosedur Uji Puntir

2. Mengetahui pengaruh tegangan geser terhadap sifat mekanik material

3. Mampu menghitung besaran-besaran sifat mekanik material dari Uji Puntir

4. Memahami mekanisme terbentuknya patahan material oleh tegangan geser

BAB II

Teori Dasar

Pengujian puntir menggunakan alat uji puntir (dalam percobaan, mesin uji yang

digunakan adalah Tarno Grocki) yang dihubungkan ke komputer. Mesin uji ini terdiri dari

beberapa bagian, yang pertama adalah twisting-head, yang berfungsi untuk mencengkram

ujung spesimen dan memberi momen torsi kepada spesimen tersebut. Yang kedua adalah

weighting-head. Fungsi dari weighting-head ini adalah mencengkram ujung spesimen yang

lain, dan mengukur momen torsi. Deformasi yang terjadi pada spesimen terukur pada sebuah

alat yang bernama troptometer.

Spesimen yang digunakan dalam uji puntir adalah Baja ST37.

Rumus yang berlaku di uji Puntir adalah :

Tegangan geser Regangan geser

J

rT.

L

r..

Untuk momen inersia polar (J), rumusnya adalah :

32

. 4DJ

Dari data yang didapat dari percobaan, yaitu momen torsi dan jumlah putaran hingga

spesimen patah, diolah dalam beberapa tahap hingga kita dapatkan data momen torsi terhadap

sudut puntir. Kedua data ini kita plot dalam kurva, sehingga akan terbentuk kurva sebagai

berikut :

Disamping ini adalah kurva momen puntir terhadap sudut

puntir. Rumus tegangan geser diatas, dapat diterapkan untuk

mencari tegangan geser pada daerah elastis. Untuk daerah

plastis, rumus ini tidak berlaku, karena hubungan momen

puntir dengan sudut puntir sudah tidak linear lagi. Untuk

dapat mengetahui tegangan geser pada daerah plastis, salah satu cara yang digunakan adalah

dengan menggunakan rumus :

)3(..2

13

CDBCaa

r'.

L

'dimana

Agar lebih jelas, penggunaan rumus ini diterapkan dalam kurva momen puntir vs

sudut puntir per satuan panjang.

Sifat-sifat mekanik dari uji puntir

Sifat mekanik adalah respon material terhadap pembebanan yang dilakukan pada material

tersebut. Pada uji puntir, akan didapat sifat-sifat mekanik antara lain Modulus Elastisitas

Geser, Modulus of Rupture, dan Kekuatan Luluh Puntir (Torsional Yield Strength).

Modulus Elastisitas Geser (G)

Modulus Elastisitas Geser menunjukkan ukuran kekakuan dari suatu material pada daerah

elastisnya. Dalam pengujian puntir, harga Modulus Elastisitas Geser (G) didapatkan melalui

perbandinga tegangan geser (τ) dengan regangan geser (γ) yang terjadi pada daerah

elastisnya.

.

.

J

LTG

Keterangan :

G : Modulus Elastisitas Geser T : Momen torsi

τ : Tegangan geser L : Panjang spesimen

γ : Regangan geser J : Momen inersia polar

θ : Sudut puntir

Modulus of Rupture

Yang dimaksud dengan Modulus of Rupture adalah tegangan geser maksimum akibat

beban puntir maksimum saat terjadi patah pada material. Persamaannya adalah :

3max

..2

.3

a

Mu

Keterangan :

τu : Modulus of Rupture

Mmax : Momen torsi maksimum

a : Jari-jari penampang spesimen

Kekuatan Luluh Puntir (Torsional Yield Strength)

Yang dimaksud dengan Kekuatan Luluh Puntir adalah batas tegangan geser sebelum material

mengalami deformasi plastis. Untuk mencari kekuatan lulu ini, dapat digunakan metode yang

dilakukan juga pada pencarian kekuatan luluh uji tarik, yaitu metode offset, dengan ketentuan

0.004 rad dalam grafik momen puntir terhadap sudut puntir.

Kriteria Tresca dan Von Mises

Kriteria Tresca dan Von Mises dapat digunakan untuk mengetahui faktor keamanan

(safety factor) suatu material agar kegagalan dapat diminimalisir pada saat perancangannya.

Kriteria Tresca

Luluh pada spesimen terjadi saat tegangan geser maksimum mencapai nilai tegangan

geser pada uji tarik uniaksial

.2 dan2

Kriteria Von Mises

Spesimen mengalami luluh apabila invariant kedua pada deviator tegangan melampaui harga

kritis tertentu.

.3 dan3

Standar pengujian ini menggunakan ASTM E 143. Prosedur percobaan ini adalah:

1. Ukur dimensi dari spesimen

2. Ukur harga kekerasan awal

3. Pilih beban momen puntir skala penuh pada mesin uji puntir.

4. Tentukan kecepatan puntiran dan kecepatan kertas

5. Letakkan spesimen pada mesin uji puntir dan pastikan spesimen terpasang dengan

kuat

6. Beri tanda pada spesimen dengan tinta atau tip-ex

7. Jalankan mesin uji puntir,

8. Perhatikan perubahan yang terjadi pada pena dan kertas perekam data

9. Saat spesimen patah, lepaskan spesimen dari mesin uji puntir

10. Ukur diameter di tempat patahan dan daerah deformasi plastis

Besaran-besaran mekanik yang didapat dari pengujian ini adalah:

1. Modulus elastisitas geser

Modulus elastisitas geser merupakan ketahanan atau kekakuan spesimen terhadap

beban oleh momen puntir. Nilai modulus elastisitas geser merupakan perbandingan

nilai tegangan geser terhadap regangan gesernya.

2. Modulus of rupture(Ultimate Torsional Shearing Strenght)

Kekuatan tegangan geser maksimum yang menyebakan spesimen patah

3. Konstanta strain hardening

Konstanta strain hardening digunakan untuk mengetahui pertambahan kekerasan

spesimen pada pengujian puntir

4. Kekuatan luluh geser/torsion yield strength

Kekuatan luluh geser merupakan tegangan geser maksimum pada daerah elastis agar

spesimen dapat kembali ke bentuk semula ketika tegangan geser dihilangkan

Uji tarik dan uji puntir mempunyai kelebihan dan kekurangan dalam pengujiannya.

Kelebihan uji puntir adalah sebagai berikut:

1. Tidak mengalami fenomena necking

2. Nilai koefisien n dan K untuk strain hardening lebih akurat karena mempunyai

deformasi plastis yang lebih panjang

3. Patahan yang terjadi akibat tegangan geser murni

4. Hasil pengukuran mengenai plastisitas lebih banyak dan mendasar

Sedangkan kekurangan uji puntir adalah sebagai berikut:

1. Pengolah data lebih rumit dan memakan waktu yang lama

2. Jika spesimen yang digunakan adalah benda pejal, maka nilai tegangan geser yang

terjadi tidak merata pada permukaan hingga bagian dalam spesimen

Pada uji tarik, mempunyai kelebihan sebagai berikut:

1. Pengolahan data tidak terlalu rumit dan tidak membutuhkan waktu yang terlalu lama

2. Lebih mudah mengetahui pengaruh tegangan normal terhadap regangan pada

spesimen

Sedangkan kekurangan uji tarik adalah sebagai berikut:

1. Mengalami necking

2. Hasil pengukuran mengenai plastisitas kurang akurat

3. Daerah deformasi plastis lebih kecil

Setelah dilakukan pengambilan data dari uji puntir, makan dilakukan pengolahan data

dengan data-data sepagai berikut:

1. Membuat kurva M terhadap N

2. Membuat kurva M terhadap θ, dengan persamaan = 23. Membuat kurva M terhadap θ’, dengan persamaan ′ =4. Membuat kurva τ terhadap γ, dengan persamaan sebagai berikut:

Pada daerah elastis, digunakan persamaan:τ = 16Kemudian pada daerah plastis, digunakan persamaan:τ = + 32Untuk mendapatkan nilai digunakan persamaan:=

5. Membuat kurva σ terhadap ε dengan persamaan sebagai berikut:

Untuk Tresca digunakan persamaan:

.2 dan2

Sedangkan untuk Von Misses digunakan persamaan:

.3 dan3

6. Membuat kurva ln σ terhadap ln ε, kemudian cari nilai K dan n.

Setelah terjadi yielding pada pengujian, maka spesimen akan mengalami deformasi

plastis yang ditandai dengan adanya tegangan luluh (torsion yield strength). Ada 2 kriteria

luluh pada material ulet. Yaitu kriteria luluh Von Mises dan kriteria luluh Tresca. Yang

dimaksud dengan kriteria luluh Von Mises adalah bahwa material akan luluh ketika energi

distorsi sampai ke titik kritisnya. Kemudian ada juga kriteria luluh Tresca yang menjelaskan

bahwa material akan luluh ketika tegangan geser maksimum mencapai nilai tegangan geser

pada uji tarik. Kemudian untuk aplikasi, Von Mises lebih digunakan untuk engineering

design sedangkan Tresca lebih digunakan untuk Metal Forming.

BAB III

DATA PERCOBAAN DAN PENGOLAHAN DATA

DATA UJI PUNTIR

Material : ST37

Panjang awal spesimen : 60 mm

Diameter spesimen : 6.65 mm

Kecepatan puntir mesin : 16 rpm

Kekerasan awal (rata-rata) : 37.5 HRA

Diameter spesimen di tempat yang terdeformasi : 6.6 mm

Diameter spesimen di tempat yang patah : 6.5 mm

Panjang akhir : 60.3 mm

Kekerasan setelah pengujian (rata-rata) : 51.17 HRA

Mesin uji : Tarno-Grocki

Tanggal pengujian : 4 Mei 2010

Asisten : Annisa

Dari mesin uji, data yang pertama kali diperoleh adalah kurva momen torsi (Mt) dan

jumlah putaran (n). Grafik yang diperoleh diperbaiki sehingga diperoleh grafik dengan

data-data sebagai berikut (di halaman berikutnya) :

n (jumlah putaran) Mt (N x m)0 3.226395703

0.392 276.36833440.792 342.94225551.184 388.03310271.576 432.10094651.976 465.3879072.368 489.54652852.768 507.72451413.16 521.18094493.56 533.3782945

4 543.92314.392 553.995754.784 562.17977815.184 568.86864735.576 574.06235745.976 576.58051996.368 580.27907116.768 584.52847037.16 588.62048447.6 594.4437352

7.992 596.88320518.392 599.16528988.784 598.0635938

Data ini kemudian diubah ke dalam data momen torsi dan sudu puntir. Sudut puntir dapat

diperoleh dengan rumus sebagai berikut :

n..2

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2 4 6 8 10

Mt (N x m)

n (jumlah putaran)

Grafik Momen Torsi - Jumlah Putaran

= sudut puntir (rad)

n = jumlah putaran

Mt (N x m) θ (rad)3.226395703 0276.3683344 2.46176342.9422555 4.97376388.0331027 7.43552432.1009465 9.89728465.387907 12.40928

489.5465285 14.87104507.7245141 17.38304521.1809449 19.8448533.3782945 22.3568

543.9231 25.12553.99575 27.58176

562.1797781 30.04352568.8686473 32.55552574.0623574 35.01728576.5805199 37.52928580.2790711 39.99104584.5284703 42.50304588.6204844 44.9648594.4437352 47.728596.8832051 50.18976599.1652898 52.70176598.0635938 55.16352

Untuk grafik ada di halaman selanjutnya.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 10 20 30 40 50 60

Mt (N x m)

θ (rad)

Grafik Momen Torsi - Sudut Puntir

Dari data dan grafik ini kita olah kembali menjadi data momen torsi dan sudut puntir per

satuan panjang. Sudut puntir per satuan panjang diperoleh dari rumus berikut :

L

'

θ’ = sudut puntir per satuan panjang spesimen (rad/m)

θ = sudut puntir (rad)

L = panjang spesimen (m)

Mt (N x m) θ' (rad / m)3.226395703 0276.3683344 41.02933333342.9422555 82.896388.0331027 123.9253333432.1009465 164.9546667465.387907 206.8213333

489.5465285 247.8506667507.7245141 289.7173333521.1809449 330.7466667533.3782945 372.6133333

543.9231 418.6666667553.99575 459.696

562.1797781 500.7253333568.8686473 542.592574.0623574 583.6213333576.5805199 625.488580.2790711 666.5173333584.5284703 708.384588.6204844 749.4133333594.4437352 795.4666667596.8832051 836.496599.1652898 878.3626667598.0635938 919.392

Pengolahan data selanjutnya adalah mengubah data dari grafik diatas menjadi data

tegangan sebenarnya dan regangan sebenarnya. Dari grafik diperoleh data berikut :

Mtyield = 270.572 Nm

θ'yield = 38.095 rad/m

Pada daerah elastis, tegangan sebenarnya dapat dicari dengan rumus berikut :

J

rMt.

MT = momen puntir (Nm), r = jari – jari penampang (m), J = Momen Inersia Polar (m4)

Pada daerah plastis, tegangan sebenarnya dapat dicari dengan rumus berikut :

3

1(3 )

2CD BC

a

τ = tegangan geser (N/m2)

a = jari-jari (m)

Sementara regangan sebenarnya dapat dicari dengan rumus berikut :

L

r..

L = panjang spesimen (m)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 200 400 600 800 1000

Mt (N x m)

θ' (rad / m)

Grafik Momen Torsi -Sudut per Satuan Panjang

Ѳ = sudut puntir (rad)

r = jari-jari

Dengan pengolahan secara grafis(grafik terlampir), diperoleh data dan grafik sebagai

berikut:

1. Untuk daerah elastis

gamma tao elastis (MPa)0 55.90401879

0.126665875 4688.222885

Angka yang dicetak hijau adalah tegangan geser luluh spesimen.

Modulus elastisitas geser dapat diperoleh dengan rumus berikut :

G = Δtao / Δgamma

Sehingga nilai G = (4688.222885 – 55.904019) / (0.126665875 – 0) = 36571.17

MPa . Kurva ada di halaman berikutnya.

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 0.05 0.1 0.15

tao (MPa)

gamma

Grafik Tegangan Geser -Regangan Geser (daerah elastis)

2. Untuk daerah plastis

γ τ plastis (MPa)0.4694235 6293.429634

0.910421575 7159.7316891.306256175 7541.923772

1.6941673 7796.7184942.07416825 7898.6363832.47000285 8076.9926882.86583745 8153.431105

Angka yang dicetak hijau adalah tegangan geser maksimum (kekuatan geser

maksimum) spesimen. Gambar ada di halaman berikutnya.

Data dan grafik tegangan dan regangan geser diatas kemudian kita ubah ke data

tegangan dan regangan normal. Dalam hal ini, digunakan 2 metode untuk memperoleh

data tegangan dan regangan normal yaitu metode Tresca dan metode von Misses.

Untuk kriteria Tresca digunakan rumus-rumus sebagai berikut :

.2

2

0100020003000400050006000700080009000

0 1 2 3 4

tao (MPa)

gamma

Grafik Tegangan Geser -Regangan Geser (daerah plastis)

σ (MPa) e12586.85927 0.2347117514319.46338 0.45521078815083.84754 0.65312808815593.43699 0.8470836515797.27277 1.03708412516153.98538 1.23500142516306.86221 1.432918725

Untuk metode von Misses digunakan rumus-rumus sebagai berikut :

.3

3

σ (MPa) e10900.53988 0.27102178412401.01905 0.52563214113062.99516 0.75416735413504.31256 0.97812794713680.83953 1.19752159713989.76171 1.4260568114122.15693 1.654592023

Cetak biru : grafik dengan kriteria Tresca

Cetak merah : grafik dengan metode von Misses

Data diatas kemudian diubah ke data log sigma dan log epsilon, lalu dipetakan ke

dalam grafik sebagai berikut :

Untuk kriteria Tresca

log sigma log epsilon4.099917376 -0.6294651684.155926743 -0.3417874554.178512134 -0.1850016394.19294185 -0.072073701

4.198582117 0.0158139864.208279685 0.0916674594.212370402 0.156221558

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0 0.5 1 1.5 2

sigma (MPa)

epsilon

Grafik sigma - epsilon

Untuk metode von Misses

log sigma log epsilon4.037448008 -0.56699584.093457375 -0.2793180864.116042766 -0.1225322714.130472481 -0.0096043324.136112749 0.0782833554.145810317 0.1541368274.149901033 0.218690926

Untuk mencari nilai konstanta kekuatan (K) dan koefisien pengerasan regangan (n),

digunakan persamaan berikut :

sigma = K x epsilonn

log sigma = log K + n x log epsilon

Dari grafik dan data diatas dan dengan regersi linear, diperoleh nilai log K dan n sebagai

berikut :

Untuk kriteria Tresca

log K = 4.1976

K = 15739.83 MPa

n = 0.141

y = 0.1416x + 4.1976

y = 0.1416x + 4.1263

4

4.05

4.1

4.15

4.2

4.25

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4

log sigma

log epsilon

Grafik log sigma - log epsilon

Untuk metode von Misses

log K = 4.1263

K = 13365.96 MPa

n = 0.141

BAB IV

ANALISIS PERCOBAAN

Pada pengujian puntir, idealnya dimensi specimen sebelum dan setelah pengujiantidak mengalami perubahan dimensi. Namun setelah dilakukan pengujian punter padaspecimen baja ST 37, ternyata dimensi specimen setelah pengujian berbeda dengan dimensisebelum pengujian. Dimensi panjang specimen sebelum pengujian adalah sebesar 60 mm,sedangkan diameternya adalah 6.65 mm. Namun, dimensi specimen setelah pengujianberubah menjadi 60.3 mm untuk panjangnya dan 6.6 mm untuk diameternya. Hal inidisebabkan oleh pemasangan specimen pada alat uji yang kurang pas dan alat uji yang belumdikalibrasi sehingga menyebakan dimensi specimen sedikit berubah dari kondisi awalnya.

Nilai kekerasan pada specimen meningkat setelah dilakukan pengujian puntir. Hal initerlihat dari nilai kekerasan awal specimen sebesar 37.5 HRa dan nilai kekerasan akhirsebesar 51.17 HRa. Meningkatnya nilai kekerasan ini disebabkan oleh strain hardening ketikaspecimen mengalami deformasi plastis. Dari hasil pengolahan data diatas, kita mendapatkanbahwa nilai koefisien strain hardening (n) sebesar 0.141. Sedangkan pada literature, nilai nadalah bekisar 0.15 – 0.4. nilai n yang didapatkan pada percobaan sedikit dibawah rentangyang diberikan pada literature. Hal ini disebakan pengambilan data yang sedikitmenyebabkan regresi linear yang dilakukan kurang akurat sehingga nilai n sedikit dibawahliteratur.

Koefisien kekerasan yang didapat pada percobaan menurut kriteria Tresca sebesar15739.83 MPa, sedangkan menurut criteria Von Mises sebesar 13365.96 MPa. Menurutliterature, nilai K bekisar 500 – 1200 MPa. Perbedaan yang sangat jauh ini juga disebakanpengambilan data yang sedikit menyebabkan regresi linier yang dilakukan kurang akuratsehingga nilai K pada percobaan jauh lebih besar dari nilai K literature.

Pada kurva tegangan geser terhadap regangan geser didapatkan Modulus ElastisitasGeser (G) sebesar 36,571 GPa. Sedangkan pada literature nilai G seharusnya 79.3 GPa.Perbedaan nilai G pada percobaan dengan literature disebabkan oleh pemasangan specimenyang kurang pas dan alat uji yang belum dikalibrasi sehingga data yang didapatkan tidakterlalu akurat dan tidak sesuai dengan literature.

Kekuatan luluh yang didapatkan dari grafik kurva Momen puntir terhadap sudutpuntir per satuan panjang adalah sebesar 270.572 Nm. Nilai kekuatan luluh tersebut didapatdari grafik sehingga ada kemungkinan nilai kekuatan luluhnya berbeda dengan metode offset.

Modulus of Rupture pada percobaan kali ini didapatkan nilai sebesar 8153,43 MPa.Nilai tersebut diambil dari nilai tegangan geser maksimum yang dapat dicapai specimenketika specimen tersebut patah. Nilai yang didapatkan cukup besar sehingga dapatmenunjukkan specimen yang dipakai specimen ulet.

Bentuk patahan yang terjadi adalah patah ulet karena patahan yang terjadi membentuksudut 90o terhadap bidang patah. Hal ini menunjukan bahwa Baja ST 37 yang dipakai sebagaispecimen adalah material ulet.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN

1. Specimen standar untuk uji puntir adalah ASTM E 1432. Specimen mengalami perubahan dimensi setelah dilakukan uji puntir yang

diakibatkan oleh pemasangan specimen yang kurang tepat dan alat uji yang belumdikalibrasi.

3. Nilai kekerasan specimen meningkat setelah dilakukan uji puntir. Hal ini specimenmengalami strain hardening dari niali kekerasan sebesar 37.5 HRa menjadi 51.17 HRa

4. Koefisien strain hardening (n) yang didapat sbesar 0.141.5. Konstata kekerasan yang didapat adalah sebesar 15739.83 MPa untuk criteria Tresca

dan 13365.96 MPa untuk criteria Von Misses.6. Nilai Modulus elastisitas Geser (G) yang didapat adalah sebesar 36,571 GPa7. Kekuatan luluh yang didapat dari grafik momen puntir adalah sebesar 270.572 Nm8. Modulus of Ruoture pada specimen adalah sebesar 8153,43 MPa9. Patahan yang dialami adlaah patah ulet karena membentuk sudut 90o terhadap bidang

patahan

SARAN

Sebaiknya waktu dilakukan pengujian, data yang diambil lebih banyak agar besaran-besaranmekanik yang didapat mendekati literature.

TUGAS SETELAH PRAKTIKUM

1. Momen Torsi terhadap θ

Momen Torsi terhadap θ’

Data Tegangan geser dan regangan geserUntuk daerah elastis

gamma tao elastis (MPa)0 55.90401879

0.126665875 4688.222885

0

100

200

300

400

500

600

700

0 10 20 30 40 50 60

Mt (N x m)

θ (rad)

Grafik Momen Torsi - Sudut Puntir

0

100

200

300

400

500

600

700

0 200 400 600 800 1000

Mt (N x m)

θ' (rad / m)

Grafik Momen Torsi -Sudut per Satuan Panjang

Untuk daerah plastis

γ τ plastis (MPa)0.4694235 6293.429634

0.910421575 7159.7316891.306256175 7541.923772

1.6941673 7796.7184942.07416825 7898.6363832.47000285 8076.9926882.86583745 8153.431105

Kurva tegangan dan regangan dengan criteria Tresca dan Von Mises

Cetak biru : grafik dengan kriteria Tresca

Cetak merah : grafik dengan metode von Misses

2. Perhitungannya

G = Δτ / Δγ

Sehingga

nilai G = (4688.222885 – 55.904019) / (0.126665875 – 0) = 36571.17 MPa .

kekuatan geser maksimum diambil dari nilai tegangan geser maksimum yang dikenai ke

specimen yaitu sebesar 8153.431105 MPa

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

0 0.5 1 1.5 2

σ(MPa)

ε

Grafik σ- ε

untuk nilai n dan K untuk masing-masing criteria adalah sebagai berikut:

Untuk kriteria Tresca

log K = 4.1976

K = 15739.83 MPa

n = 0.141

Untuk metode von Misses

log K = 4.1263

K = 13365.96 MPa

n = 0.141

3. Keuntungan uji puntir dibandingkan dengan uji tarik :

a. Hasil pengukuran yang diberikan mengenai plastisitas lebih mendasar, perhitunganjuga lebih mendasar dibandingkan uji tarik

b. Langsung memberikan grafik tegangan geser terhadap regangan geserc. Tidak terjadi pengecilan lokal penampang karena timbulmya necking (pada uji

tarik) ataupun barreling (pada uji tekan)d. Laju regangan yang diperoleh konstan dan besar

Kerugian uji puntir dibandingkan dengan uji tarik :

a. Pengolahan data menjadi kurva tegangan – regangan geser membutuhkan usahadan waktu yang lama

b. Jika spesimen yang digunakan adalah benda pejal, persebaran tegangan geser padapermukaan dan bagian dalam tidak sama.

4. Spesimen uji puntir kali ini mengalami patahan ulet karena membentuk sudut 90odari

bidang. Hal ini disebakan pada material ulet tegangan geser berubah menjadi

tegangan tarik dan tegangan tekan sehingga bentuknya tegak lurus dan sedikit saja

mengalami tegangan geser. Pada material ulet, patahan tegak lurus membentuk sudut

90o sedangkan pada material getas membentuk sudut 45o.

TUGAS TAMBAHAN

1. Pada ASTM E 143, diberikan standar spesimen yang harus dipakai ketika melakukan

pengujian puntir. Dimensi spesimen tidak diberikan secara spesifik dan hanya

diberikan ukuran-ukuran proporsional diameter dengan panajang spesimen saja.

Selain itu, pada ASTM ini diberikan juga persamaan-persamaan yang harus dipakai

ketika melakukan analisa uji puntir. Prosedur-prosedur pengujian juga dijelaskan pada

ASTM E 143 ini serta faktor-faktor yang mempengaruhi besaran-besaran mekanik

yang didapat ketika melakukan uji puntir.