deformasi plastis
DESCRIPTION
deformasi plastis dan elastis material teknikTRANSCRIPT
BAB II. PEMBAHASAN
Teori Dasar Deformasi
Pada prinsipnya beban terhadap benda terdeformasi (Deformable Body)
adalah suatu gaya yang melakukan aksi terhadap benda padat sehingga
menyebabkan Causative Influences yang menyebabkan terjadinya deformasi.
Apabila suatu benda mengalami deformasi maka dapat dilakukan analisis
dengan 2 macam cara, yaitu: Intrepretasi Fisik dan Analisis Geometri. Intrepretasi
Fisik adalah proses penerjemahan secara fisis terhadap sifat materi yang
mengalami deformasi tegangan (stress) yang terjadi pada materi, hubungan
fungsional antara beban dan deformasi yang terjadi dimana sifat materi yang
terdeformasi terdiri atas 2 macam, yaitu:
1. Rigid (Kaku) = Patah = Plastik.
2. Non-Rigid = Lentur = Elastik.
Deformasi adalah perubahan bentuk, posisi dan dimensi dari suatu benda
(Kuang, 1996). Sehingga berdasarkan definisi tersebut, deformasi dapat diartikan
sebagai perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada suatu benda secara
absolut maupun relatif (Ma’ruf, B., 2001). Sehingga analisis deformasi adalah
metodologi (hal-hal yang berkaitan metode) untuk menentukan parameter-
parameter deformasi. Ada 2 macam metode pendekatan yaitu pendekatan
geodetik dan pendekatan fisis. Ciri khas pendekatan geodetik adalah penerapan
konsep, sebagai berikut:
Page 1
1. Pendekatan stokastik.
2. Penentuan posisi.
3. Kerangka referensi, sistem referensi, kerangka koordinat dan sistem
koordinat.
4. Kerangka dasar horisontal dan vertikal dan bentuk geometri beserta
ukuran lebih.
A. Pengertian Deformasi Elastis dan Deformasi plastis
Deformasi (engineering)
Dalam ilmu material, deformasi adalah perubahan bentuk atau ukuran objek
diterapkan karena adanya gaya. Ini bisa menjadi hasil dari tarik (menarik)
kekuatan, tekan (mendorong) kekuatan, geser, membungkuk atau torsi (memutar).
Deformasi sering digambarkan sebagai strain.
Sebagai deformasi terjadi, internal antar-molekul muncul kekuatan-kekuatan
yang menentang gaya diterapkan. Jika gaya yang diberikan tidak terlalu besar
kekuatan-kekuatan ini mungkin cukup untuk diterapkan sepenuhnya menolak
kekuatan, yang memungkinkan objek untuk mengasumsikan keadaan ekuilibrium
baru dan kembali ke keadaan semula apabila beban dihilangkan. Gaya diterapkan
yang lebih besar dapat menyebabkan deformasi permanen dari objek atau bahkan
ke kegagalan struktural.
Dalam gambar dapat dilihat bahwa beban kompresi (ditandai dengan tanda
panah) telah menyebabkan deformasi dalam silinder sehingga bentuk asli (garis
putus-putus) telah diubah (cacat) menjadi satu dengan sisi menonjol. Tonjolan sisi
karena materi, walaupun cukup kuat untuk tidak retak atau gagal, tidak cukup kuat
untuk mendukung beban tanpa perubahan, sehingga material dipaksa keluar
Page 2
lateral. Kekuatan internal (dalam kasus ini pada sudut kanan deformasi) menahan
beban diterapkan.
Diagram Stres-regangan kurva, yang menunjukkan hubungan antara stres (gaya yang
diberikan) dan regangan (deformasi) dari logam yang ulet.
Deformasi atau perubahan bentuk dapat dipisahkan menjadi dua, yaitu
deformas elastic dan deformasi plastis. Deformasi elastic adalah perubahan bentuk
yang bersifat sementara perubahan akan hilang bila gaya dihilangkan. Dengan
kata lain bila beban ditiadakan, maka benda akan kembali kebentuk dan ukuran
semula.
Page 3
A. DEFORMASI ELASTIS
Deformasi Elastis adalah suatu regangan yang dapat balik (reversible). Jika
suatu tegangan diberikan dalambentuk tarik, material menjadi sedikit lebih
panjang, dan bila beban ditiadakan material tersebut akan kembali ke dimensi
semulanya. Sebaliknya bila material mengalami penekanan material menjadi
sedikit pendek. Dimensi-dimensi dari sel satuan berubah ketika material
mengalami regangan elastic
Deformasi elastic terjadi bila sepotong logam atau bahan padat dibebani gaya,
Bila beban berupa gaya tarik, benda akan bertambah panjang. Setelah gaya
ditiadakan, benda akan kembali ke bentuk semula. Sebaliknya, beban berupa gaya
tekan akan mengakibatkan benda menjadi pendeke sedikit. Regangan elastic
adalah hasil dari perpanjangan sel satuan dalam arah tegangan tarik, atau
kontraksi dari sel satuan dalam arah tekanan.
Bila hanya ada deformasi elastic, regangan akan sebanding dengan tegangan.
Perbandingan antara tegangan dan regangan disebut modulus elastisitas
(modulus Young), dan merupakan karakteristik suatu logam tertentu. Makin besar
gaya tarik menarik antar atom logam, makin tinggi pua modulus elastisitasnya.
Page 4
Setiap perpanjangan atau perpendekan struktur Kristal dalam satu arah tertentu,
karena gaya searah, akan menghasilkan perubahan dimensi dalam arah tegak lurus
dengan gaya tadi.
B. MODULUS ELASTISITAS
Bila yang ada hanya deformasi elastis, regangan akan berbanding lurus terhadap
tegangan sebagai mana gambar dibawah ini
Rasio dari tegangan terhadap regangan adalah Modulus Elastisitas ( MODULUS
YOUNG) dan merupakan salah satu sifat yang dimiliki oleh material. Lebih besar
gaya tarik antara atom atom dalam suatu material maka modulus elastisitasnya
akan lebih tinggi. Perhatikan gambar dibawah ini.
Page 5
Rasio negatif antara regangan lateral di sumbu y dan regangan tarik searah
sumbu z disebut sebagai POISSON RASIO
Tegangan geser menghasilkan suatu penggeseran sudut (angular displacement), α,
Kita akan mendefinisikan regangan geser, g, sebagai tangen dari sudut itu: yaitu,
sebagai x/y pada gambar. dibawah ini.
Page 6
Regangan geser elastisnya sebanding dengan tegangan geser : G = t / g
di mana G adalah modulus geser. Juga disebut modulus kekakuan, modulus geser
berbeda dari modulus elastisitas, E; namun demikian, untuk regangan-regangan
kecil keduanya dihubungkan oleh persamaan :
E = 2G (l + n)
Karena rasio Poisson n biasanya antara 0,25 dan 0,5 maka nilai G mendekati 35
persen dari E.
Modulus elastisitas ketiga adalah modulus bulk. K. Modulus ini adalah kebalikan
dari kompresibilitas b dari material dan sama dengan tekanan hidrostatis Ph per
satuan pengurangan volume DV I V:
Hubungan Modulus bulk dengan modulus elastisitas
dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :
Page 7
C. DEFORMASI PLASTIS
Pada deformasi plastis terjadi bila sepotong logam atau bahan padat
dibebani gaya. Logam akan mengalami perubahan bentuk,, dan setelah gaya
ditiadakan, terjadi perubahan bentuk permanen. Hal ini terjadi akibat sliding antar
bidang atom, dan atau ikatan atom-atomnya pecah
Jenis deformasi ini tidak dapat dibalikkan. Namun, sebuah objek dalam kisaran
deformasi plastik akan terlebih dahulu telah mengalami deformasi elastis, yang
reversibel, sehingga objek akan kembali bagian cara untuk bentuk aslinya. Soft
termoplastik memiliki deformasi plastik agak besar berkisar lakukan ulet logam
seperti tembaga, perak, dan emas. Steel tidak juga, tapi bukan besi cor. Hard
termoseting plastik, karet, kristal, dan keramik memiliki rentang minimal
deformasi plastik. Satu bahan dengan kisaran deformasi plastik besar basah
permen karet, yang dapat ditarik puluhan kali panjang aslinya.
Bawah tegangan tarik deformasi plastik dicirikan oleh pengerasan regangan
daerah dan penciutan wilayah dan akhirnya, fraktur (juga disebut pecah). . Selama
pengerasan regangan material menjadi lebih kuat melalui gerakan dislokasi atom.
Penciutan fase yang ditandai oleh penurunan luas penampang spesimen. Penciutan
dimulai setelah Kekuatan Ultimate tercapai. Selama penciutan, materi tidak dapat
lagi menahan tekanan maksimum dan tekanan pada spesimen meningkat dengan
cepat. Deformasi plastik berakhir dengan fraktur material.
Page 8
Page 9
DAFTAR PUSTAKA
a. http://edo-gp.blogspot.com/2010/02/deformasi.html
b. http://ajank-sifajar.blogspot.com/2010/02/deformasi-elastis-besarnya-
bahan.html
c. https://sites.google.com/site/bukupengujianbahan1/deformasi-elastis
d. http://fitrajayaatmaja.blogspot.com/2010/02/deformasi-elastis.html
e. http://geodesy.gd.itb.ac.id/hzabidin/wp-content/uploads/2007/09/
deformasi-strain-stress.pdf
Page 10