Download - Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
1/20
33
BAB IV
PERHITUNGAN DATA UJI TARIK
Berdasarkan data dari beberapa tabel sebelumnya yang telah didapatkan maka kita
dapat menghitung beberapa harga penting lainnya dari test piece yang diuji, antara lain:
4.1.Kekuatan Tarik Benda Uji
Kekuatan tarik adalah tegangan maksimum dan tegangan putus maksimum pada kurva
tegangan dan regangan. Tegangan maksimum, sperti di jelaskan sebelum nya, bahwa
tegangan adalah perbandingan antara gaya satuan luas.
Rumus :
❑tMaks =
o A
FMaks
Keterangan :
F Maks = 71000 (sumber : tabel 3.2 Gaya Tarik dan Pertambaan Pan!ang.
"alaman 17#
A =$
. 2d π
Keterangan :d = !!,"" ( sumber : Spesimen ST 37 pada Do ( diameter rata-rata). Halaman 16)
A =$
#.( 2d π
=
3,14 .(11,99)2
4= !!#,$% mm#
❑tMaks
=
o A
FMaks
=
71.000
112,85 = ",!%
2mm
N
'adi hasil perhitungan tegangan maksimum diatas telah diketahui sehingga
mendapatkan hasil yaitu❑tMaks : ",!% ()*mm#+.
kemudian knversikan nilai tegangan masksimum tersebut dengan cara lihat pada tabel .!
spesi-ikasi kekuatan tegangan tarik baja, pertama kita lihat pada bagian klm yang
dilambangkan dengan σ t ()*mm#+ kemudian cari nilai yang sesuai dengan nilai tegangan
maksimum diatas, selanjutnya arahkan baris yang sejajar pada nilai tersebut keklm yang
dilambangkan dengan symbl dengan grup kualitas/ maka dapatlah simbl baja 0t &12!.
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
2/20
21
3engan
beracuan
dari
perhitungan diatas, maka kekuatan tarik yang perkirakan yaitu benda 4ji Baja 0t 56 dengan
nilai tegangan tarik σ t = 5&1 ()*mm#+ s*d 1 ()*mm#+, dan nilai kekuatan tarik
sebenarnya adalah Baja 0t &12! dengan nilai tegangan tarik σ t = %"1 ()*mm#+ s*d 6!1
()*mm#+.
'adi baja yang kita uji termasuk baja 0t &12!
Tabel $.1 %&ese'ikasi kekuatan tegangan tarik ba!a
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
3/20
22
4.2 Men!itun "ie#d P$int % Bata& 'u(er )7aitu jika benda yang bekerja pada batang uji diteruskan sampai diluar batas elastis,
maka akan terjadi secara tiba2tiba perpanjangan permanen dari suatu benda uji, titik ini
merupakan adanya suatu batas dimana material akan terus mengalami de-rmasi tanpa
adanya penambahan pada benda uji.
8erhitungan titik batas lumer dimana batas dari yield pint (lumer+ bisa kita lihat di
gra-ik uji tarik yaitu dari y! sampai y$ dimana bisa kita lihat pada gra-ik terjadi perpanjangan
(mlr+ yang secara permanen dan bisa kita hitung dengan rumus tegangan yaitu :
Rumus :
❑t y
=o A
Fy
imana : Fy = Fy1 sam&ai dengan F y8
)* = 112+,- mm2
σ t y1
=
4500
48,49
19.000
112,85 = !&$,5&
2mm
N
σ t y 2=
46.300
112,85 = !1,#$
2mm
N
σ t y3
=
57.500
112,85 = %1",%#
2mm
N
σ t y 4
=
7500
48,49
59.500
112,85 = %#6,#%
2mm
N
σ t y5=
62.000
112,85 = %",1
2mm
N
(sumber : Nilai F diambil dari table Tabel 3.2a!a Tari" dan #erpan$an%an. Halaman 17)(sumber : Tabel 3.2 Gaya Tarik dan Perpanjangan. alaman !"#
(sumber : ilai /uas Penam&ang mulamula )* dida&at
dari &eritungan Kekuatan Tarik enda !i. "alaman 20#
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
4/20
23
σ t y 6
=
64.000
112,85 = %&6,!#
2mm
N
σ t y7
=
67.000
112,85 = %"5,6!
2mm
N
σ t y 8
=
69.000
112,85 = &!!,5
2mm
N
'adi kekuatan tarik dari baja 0T 56 dimana kndisi mlr terjadi dari yield ! sampai dengan
yield $
Batas mlr terendah ! =!&$,& ()*mm#+
Batas mlr tertinggi $ = &!!,5 ()*mm#+
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
5/20
2$
4.* Per!itunan +er&enta&e +er+anjanan reanan dan +er&enta&e
+enuranan #ua& +ena(+an %k$ntrak&i)
!. 8ersentase 8erpanjangan Regangan
7aitu regangan dide-inisikan sebagai hasil bagi antara pertambahan panjang (
∆ 9+ denganpanjang awalnya (9t+ atau perbandingan perubahan panjang
dengan panjang semula
a. 8erhitungan8ersentase Regangan teritis
Rumus :
3100/*1
$ %o
%o
%&
% −=
∆=ε
310040
4077+0, $=ε
= #$,6
b. 8ersentase Regangan setelah diuji:
'ika ) ; n adalah genap :
31002
$ %o
%o '( A' −+=ε
A B <
31002
$ %o
%o '( A' −+=ε
AB : !$,11 mm ($,! ","+ (sumber : %i)a& Tabel 3.! alaman !*#
B< : 51,#% mm ( 6,"1 6,&1 6,% + (sumber : /iat Tabel 3.! alaman !*#
9 : &1 mm (sumber : %i)a& dispesimen benda uji alaman !*#
(sumber : Dimana &o dan &o1 didapat dari table Tabel3.2 a!a Tari" dan #erpan$an%an. Halaman 17)
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
6/20
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
7/20
24
#. 8engecilan penampang (Kntaksi @+
Kntaksi = Penampangsemula− penampangsesudahpatah
penampangsemula
'adi asil yang di dapat dari pengecilan penampang kntraksi tersebut : .#
Berdasarkan perhitungan,benda uji mengalami pengecilan penampang sebesar .# dari
ukuran awal penampang benda uji tersebut.
=
3100 $ Ao
Au Ao −
Keterangan :
Au =$
#.( 2
d$π
Keterangan :
d
= 6,5% mm#
Au =3,14 .(7,35)2
4= #,!
mm#
A = !!#,$% mm#
$1+$2,-+112 −
(sumber : Diameter !an% di%una"an adala' diameterrata-rata sesuda' benda u$i putus9ihat Halaman 16 )
(sumber : #er'itun%an e"uatan Tari" *enda
+$i 9ihat Halaman 16 )
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
8/20
27
4.4 Ana#i&a Keru&akan Ba!an
0ampel hasil pengujian tarik dapat menunjukkan beberapa tampilan perpatahan
seperti diilustrasikan leh gambar dibawah ini
Keterangan gambar :
a. Cambar a : menunjukkan benda patah dengan permukaan penampang menciut
lancip dan diameternya mengecil, itu artinya benda itu ulet (lunak+. Biasanya benda
ini termasuk glngan baja karbn rendah dengan kandungan karbn rendah dengan
kandungan karbn 1,1% 2 1,5 dan kekuatan tariknta sekitar 51 ; %!1 )*mm #
b. Cambar b : menunjukkan benda patah dengan permukaan penampang menciut ,
benda ini lebih dari ). ! dan perpatahannya pun berserat itu artinya benda itu
sangat ulet, biasanya benda ini termasuk glngan baja karbn senga dengan
karbn 1,5 ; 1,6 dan kekuatan tariknya sekitar 661 )*mm#
c. Cambar c : menunjukan benda patah dengan permukaan penampang rata, benda ini
berbeda dengan gambar ! dan # benda ini tidak mengalami perubahan penampang
itu artinya benda itu sangat getas (rapuh+. Biasanya benda ini termasuk glngan
baja karbn berkekuatan tarik yang tinggi dan memiliki kekuatan tariknya sekitar
!#1 )*mm#
Kesimpulan : ternyata benda uji yang kita uji berupa baja 0t 56 perpatahannya sangat
ulet dan perpatahannya pun berserat sesuai dengan gambar b
Gambar 4.1 6enis!enis &ataan
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
9/20
2,
3ari gambar .# diatas kita dapat melihat bagaimana cara terjadinya perpatahan :
a. 8enyempitan awal
b. 8embentukan rngga2rngga kecil
c. 8enyatuan penyatuan rngga2rngga membentuk suatu retakan
d. 8erambatan retakan
e. 8atah geser akhir
'adi setelah dilakukan pengujian tarik dan dengan dilihat hasil benda setelah pengujian
tarik (setelah patah + tersebut maka dapat disimpulkan bahwa kerusakan yang terjadi
pada baja 0t 56 dengan permukaan penampang menciut dan berbentuk serat sebelum
putus itu artinya benda termasuk dalam glngan benda yang ulet.
Gambar 4.2 Taa&an &ataan
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
10/20
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
11/20
30
4.- Untuk (ena(arkan dan (enana#i&a diara( teanan dan reanan
Ni#ai "ie#d +$int
1 yσ
=o A
F 1
σ t y1
=
4500
48,49
19.000
112,85 = !&$,5&
2mm
N
σ t y 2=
46.300
112,85 = !1,#$
2mm
N
σ t y3
=
57.500112,85 = %1",%#
2mm
N
σ t y 4
=
7500
48,49
59.500
112,85 = %#6,#%
2mm
N
σ t y5=
62.000
112,85 = %",1
2mm
N
σ t y 6
=
64.000
112,85 = %&6,!#
2mm
N
Sumber : Nilai F diambil dari table Tabel 3.2a!a Tari" dan #erpan$an%an 'alaman 17
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
12/20
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
13/20
32
Nilai Regangan :
4$+110040
0+5,$$1001 ==
∆= $ $ %o
%+ ε
74+$10040
2+,-$71002 ==
∆= $ $ %o
%+ ε
$-1+-10040
3+27311003 ==
∆= $ $ %o
%+ ε
20+,10040
$+522100$ ==
∆= $ $ %o
%+ ε
11+510040
-+$43$
100- ==
∆
= $ $ %o
%
+ ε
42+1010040
4+37351004 ==
∆= $ $ %o
%+ ε
37+1310040
,+022,
1007 ==
∆= $ $ %o
%+ ε
03+1410040
5+422-100, ==
∆= $ $ %o
%+ ε
77+1510040
11+,420100 ==
∆= $ $ %o
%+
maksε
(sumber : nilai pertamba'an pan$an% (/&)tabel3.2 a!a Tari" dan #erpan$an%an 'alaman 17)
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
14/20
33
$4+2,10040
17+0753100 ==
∆= $ $ %o
%+ Pu& us
ε
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
15/20
3-
Tae# Data Ha&i# Per!itunan Teanan Dan Reanan
Tabel.#3ataasil
8erhitungan Tegangan 3an Regangan
N
$
Teanan tarik
% σ
t =…( N /mm2 ) )
Reanan tarik
(ε=… )
KETERANGAN
! !%","% 1 M*dulus lastisitas
# !&$,5& !,& 15 !1,#$ ,6& 2 %1",%# %,%! 3% %#6,#% $,#1 $& %",1 ",!! -6 %&6,!# !1, 4$ %"5,6! !5,56 7" &!!,5 !&,15 ,!1 ",!% !",66 maksimal
!! !55#,#5 #$,& Putus a8tual
!# %11,&& #$,& Putus 9deal
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
16/20
3-
Gra/ik Ha&i# Per!itunan Teanan Dan Reanan 0ete#a! Benda Diuji
2 4 6 10 14 17 19 22 25 28 30 300.000
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
1,000.000
1,100.000
1,200.000
1,300.000
1,400.000
168.360
410.280
509.520527.250
549.400567.120
593.710611.430
629.150
500.660
σt
( N/mm2 )
Putus )ktual
atas /umer Terenda
M*dulus lastisitas
Putus 9deal
atas /umer Tertinggi
Maksimum
ε %)
Gra'ik $.2 Gra'ik "asil PeritunganTegangan dan ;egangan
0akla pada gra-ik
0kala Tegangan = ! mm : 6,$& )*mm#
0kala Regangan = 5,6# mm : !
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
17/20
3-
Keteranan
0kala pada tegangan : jarak pada gra-ik : $1 mm * $1: jarak sebenarnya : ",!% )*mm# * $10kala = ! : 6,$& mm %1 (( 35- N6((2)
0kala pada regangan : jarak pada gra-ik : !1& mm * #$,$: jarak sebenarnya : #$,$ * #$,$0kala = 5,6# : ! %*32 (( 1 )
8embahasan Cra-ik Tegangan 3an Regangan
Adapun asil dari gra-ik tegangan ini yaitu untuk mengetahui suatu bahan yang
diujikan yang mana dapat disimpulkan, sebagai berikut.
a. Fdulus elastisitas suatu bahan
3imana setelah melakukan perhitungan mdulus elastisitas maka di dapatlah hasil
dari suatu bahan yang diujikan bahan yang kita ujikan baja 0t 56 dengan mdulus
elastisitas 159,95 ()*mm#+. 3imana gra-ik tegangan dan regangan ini batasan
untuk mdulus elastisnya adalah sebelum batas lumer terendah atau titik 7!
b. 7ield 8int
0etelah melakukan perhitungan tiap2tiap atau batasan maka didapatlah hasil yield
pint tersebut dimana pada gra-ik tegangan dan regangan dan batas lumer terendah
atau pada titik 7!, 3imana hasil yang didapatkan !&$,5& ()*mm#+ dan pada batas
lumer tertinggi atau pada titik 7$ didapatkan &!!,5 ()*mm#+.
c. Tegangan Faksimum
8ada gra-ik tegangan dan regangan terlihat bahwa titik yang tertinggi pada gra-ik
tersebut adalah titik tegangan maksimal atau setelah batasan lumer tertinggi (pada
titik 7maks + itu adalah titik tegangan maksimum, setelah dilakukan perhiutngan maka,
didapatkan hasil tegangan maksimumnya adalah : ",!% ()*mm#+.
d. Tegangan 8utus
8ada tegangan putus ini, gra-ik tegangan dan regangan terlihat bahwa titiknya
mengalami penurunan, yang mana setelah titik maksimumnya menjadi titik putus, itu
berarti benda tersebut mengalami penurunan gaya, dan hasil tegangan putus adalah
%11,&& )*mm#+.
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
18/20
3-
Pe(a!a&an
3ari analisa perhitungan data ; data yang di dapat dari hasil pengukuran maka kita
dapatkan beberapa nilai sebagai berikut:
!. Kekuatan Tarik
)ilai tegangan yang di dapat dari perhitungan adalah ",!%
2mm
N
#. Regangan( )ε
)ilai regangan yang di dapat dari perhitungan secara teritis adalah 6,6%
)ilai regangan yg didapat dari perhitungan setelah pengujian adalah #!,#$
5. Tegangan Faksimal (
maksσ
+
)ilai tegangan maksimal yang di dpat dari hasil pengujian adalah ",!%
2mm
N
.
. Tegangan putus pu&us& σ
)ilai tegangan patah actual yang di dapat dari hasil pengujian adalah !55#,#5
2mm
N
)ilai tegangan patah ideal yang di dapat dari hasil pengujian adalah %11,&&
2mm
N
%. Regangan Faksimal (
maksε
+
)ilai regangan maskimal yang di dapat dari hasil pengujian adalah!",66
&. Regangan putus (
maksε
+
)ilai regangan yang di dapat dari hasil pengujian adalah #$,$ .
6. Fdulus Dlastisitas (D+
)ilai mdulus elastisitas yang di dapat dari hasil pengujian adalah#
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
19/20
3-
". Bila di lihat nilai tegangan maksimal yang di dapat dari hasil pengujian adalah
",!%
2mm
N
maka kita dapat membandingkan harga tersebut dengan harga
perkiraan awal benda uji yaitu Baja 0t 56 yang kekuatan tariknya diantara 5&1kg*mm# s*d 1 kg*mm#, sedangkan hasil pengujian memiliki tegangan maksimal
",!%
2mm
N
.
'adi baja yang kita uji termasuk baja 0t &12!
-
8/17/2019 Bab 4 Pengujian Data Uji Tarik
20/20
3-