lec 2 tensile test
DESCRIPTION
ssssTRANSCRIPT
-
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
-
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
3/25
Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 3
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)
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
4/25
Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 4
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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
5/25
Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 5
(c)2003Brooks/Cole,adivisionofThomsonLearning,
Inc.
ThomsonLearningi
satrademarkusedhereinunderlicense.
Tensile stress-strain curves for different materials. Note that theseare qualitative
Tipe-tipe grafik uji tarik
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
6/25
Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 6
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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
7/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 7
Uji tarik / tension test
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
8/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 8
Uji tarik / tension test
Gambar a) menunjukan benda uji tarik sebelum dan sesudah patah
Gambar b) menunjukkan tahapan dari perpanjangan yang terjadi pada spesimen sampaipatah
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
9/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 9
Grafik Tegangan Regangan Teknik
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
10/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 10
Grafik Uji Tarik
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
11/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 11
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)
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
12/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 12
Sifat Mekanik Daerah Elastis
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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
13/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 13
Sifat Mekanik Daerah Elastis
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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
14/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 14
Example
* Callister, 7ed, 2007 John Wiley & Sons, Inc.
Sif t M k ik D h Pl tik
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
15/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 15
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
Sif t M k ik D h Pl tik
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
16/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 16
Sifat Mekanik Daerah Plastik
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
Sif t M k ik D h Pl tik
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
17/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 17
Sifat Mekanik Daerah Plastik
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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
18/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 18
Perbandingan Grafik Tegangan Regangan Teknik
Tugas 2
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
19/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 19
Tugas 2
Note: - Tugas dikumpulkan minggu depan sebelum perkuliahan dimulai
- Tugas dikerjakan di kertas A4
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
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
-
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
21/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 21
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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
22/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 22
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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
23/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 23
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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
24/25Putu Suwarta, ST. MSc. |Jurusan Teknik Mesin ITS| 1 - 24
(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
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 -
5/22/2018 Lec 2 Tensile Test
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
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