Pengertian Ketangguhan Patah, variasi bahan, mekanisme dan metode pengujian

 

Assalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

            Selamat datang di website mafiaisrul.blogspot.com kali ini kita akan membahas sedikit tentang Ketangguhan Patah. Nah berikut penjelasan singkatnya...

Daftar Isi

Variasi Bahan. 2

Mekanisme. 2

1.1 Mekanisme intrinsic. 2

1.1.1 Batas butir. 2

1.1.2 Inklusi 3

1.1.3 Ketangguhan Transformasi 3

1.2 mekanisme ekstrinsik. 3

Metode pengujian. 4

1.3 Persyaratan pengujian. 4

1.3.1 Pilihan spesimen. 4

1.3.2 Orientasi bahan. 4

1.3.3 Pra-retak. 5

1.4 Penentuan ketangguhan fraktur regangan bidang. 5

 

 

Ketangguhann Patah

 

Dalam penelitian material, ketangguhan patah didefinisikan sebagai faktor intensitas tegangan kritis dari retakan tajam di mana perambatan retak tiba-tiba menjadi cepat dan tak terbatas. Ketebalan komponen mempengaruhi kondisi kendala di ujung patahan, dengan komponen tipis menunjukkan keadaan tegangan bidang dan komponen yang lebih besar menunjukkan kondisi regangan bidang. Nilai ketangguhan patah terendah, yang merupakan properti material, diperoleh dalam keadaan regangan bidang. Ketangguhan patah regangan bidang, yang disebut Kc, adalah nilai kritis dari faktor intensitas tegangan dalam mode I pembebanan yang ditentukan dalam keadaan regangan bidang.

Variasi Bahan

Ketangguhan patah dari berbagai bahan bervariasi sekitar empat kali lipat. Logam memiliki peringkat ketangguhan patah terbesar. Karena retakan tidak mudah menyebar pada material yang kuat, logam sangat tahan terhadap retak tegangan dan memiliki zona aliran plastis yang besar pada kurva tegangan-regangannya. Keramik memiliki ketangguhan patah yang lebih rendah tetapi peningkatan yang sangat baik dalam patah tegangan karena peningkatan kekuatan 1,5 kali lipat dibandingkan dengan logam. Ketangguhan patah komposit yang dibentuk dengan mencampur keramik teknik dengan polimer teknik jauh melebihi ketangguhan retak individu dari elemen komponen.

Mekanisme

1.1 Mekanisme intrinsic

Mekanisme ketangguhan intrinsik adalah proses yang terjadi di hulu ujung retak untuk meningkatkan ketangguhan material. Ini akan dihubungkan dengan struktur dan ikatan bahan dasar, serta karakteristik dan penambahan mikrostruktur. Mekanismenya antara lain sebagai berikut.

·         defleksi retak fase sekunder

·         defleksi retak yang disebabkan oleh struktur butiran halus

·         Perubahan jalur retakan yang disebabkan oleh batas butir

Setiap modifikasi pada bahan dasar yang meningkatkan keuletannya disebut sebagai ketangguhan intrinsik.

1.1.1 Batas butir

Kehadiran butiran dalam suatu material juga dapat mempengaruhi ketangguhannya dengan mempengaruhi bagaimana retakan menyebar. Seperti yang diberikan material, zona plastis dapat terbentuk di depan rekahan. Di luar titik itu, bahannya tetap lentur. Karena keadaan patahan paling menguntungkan di dekat batas antara zona plastis dan elastis ini, patahan sering kali dimulai dengan pembelahan butir di lokasi itu.

Zona plastis menyusut pada suhu rendah, ketika material mungkin menjadi rapuh seluruhnya, seperti pada logam kubus pusat tubuh (BCC), dan hanya zona elastis yang bertahan. Pada tahap ini, patahan akan menyebar dengan pembelahan butir yang berurutan. Kekuatan luluh kuat pada suhu rendah ini, tetapi regangan patah dan jari-jari kelengkungan ujung retak minimal, menghasilkan ketangguhan yang buruk.

Kekuatan luluh berkurang dengan meningkatnya suhu, menghasilkan pembentukan zona plastis. Pembelahan kemungkinan besar dimulai pada batas zona elastis-plastik dan kemudian terhubung ke ujung retakan utama. Ini sering merupakan kombinasi dari pembelahan butir dan sambungan berserat, yang merupakan patahan butir yang ulet. Saat suhu naik, fraksi tautan berserat tumbuh sampai tautannya benar-benar berserat. Meskipun kekuatan luluh berkurang dalam kondisi ini, adanya patah ulet dan jari-jari kelengkungan ujung retak yang lebih besar menghasilkan peningkatan ketangguhan.

1.1.2 Inklusi

Inklusi dalam material, seperti partikel fase kedua, dapat berperilaku mirip dengan butiran rapuh, mempengaruhi perambatan fraktur. Fraktur atau dekohesi pada inklusi dapat disebabkan oleh gaya yang dipaksakan secara eksternal atau dislokasi yang disebabkan oleh kebutuhan inklusi untuk mempertahankan kedekatan dengan matriks yang mengelilinginya. Fraktur, seperti butiran, paling rentan terbentuk di dekat batas zona plastis-elastis. Retakan kemudian dapat dihubungkan kembali ke retakan utama. Jika zona plastisnya sempit atau densitas inklusinya rendah, rekahan lebih mungkin untuk menyambung langsung ke titik retak utama.

Jika zona plastis besar atau densitas inklusinya tinggi, lebih banyak rekahan inklusi dapat terbentuk di dalam zona plastis, dan hubungan berlanjut dengan maju dari retakan ke inklusi rekahan terdekat dari zona tersebut.

1.1.3 Ketangguhan Transformasi

Ketangguhan transformasi adalah proses di mana suatu material mengalami satu atau lebih perubahan fase martensit (displacive, difusi), menghasilkan perubahan volume yang hampir seketika. Transisi ini disebabkan oleh perubahan keadaan tegangan material, seperti peningkatan tegangan tarik, dan bekerja berlawanan dengan tegangan yang diberikan. Ketika suatu material mengalami tegangan lokal, seperti pada ujung retakan yang sedang berkembang, material tersebut dapat mengalami perubahan fase yang meningkatkan volumenya, menurunkan tegangan tarik lokal dan mencegah terjadinya perpatahan melalui material.

Metode ini digunakan untuk memperkuat ketangguhan bahan keramik, terutama zirkonia yang distabilkan Yttria, yang digunakan dalam aplikasi seperti pisau keramik dan pelapis penghalang termal pada bilah turbin mesin jet.

1.2 mekanisme ekstrinsik

Mekanisme pengerasan ekstrinsik adalah prosedur yang bekerja di belakang ujung retak untuk mencegahnya terbuka lebih lanjut. Berikut adalah beberapa contoh:

·         Jembatan serat/lamela, di mana struktur ini menjaga kedua permukaan rekahan tetap bersatu setelah retakan menyebar ke dalam matriks.

·         Retak terjepit akibat gesekan antara dua permukaan patahan kasar dan

·         Retakan mikro, yang terjadi ketika retakan kecil tumbuh pada material di sekitar retakan primer, mengurangi tegangan pada ujung retakan dengan meningkatkan kepatuhan material.

Metode pengujian

Uji ketangguhan retak digunakan untuk menentukan ketahanan material terhadap kegagalan retak. Hasil pengujian tersebut adalah penilaian tunggal dari ketangguhan patah atau kurva resistensi. Kurva resistansi adalah grafik di mana karakteristik ketangguhan retak (K, J, dll.) diplot terhadap parameter perambatan retak. Berdasarkan penyebab dan stabilitas fraktur, kurva resistansi atau ketangguhan fraktur bernilai tunggal dihitung. Ketangguhan retak merupakan atribut mekanik yang penting dalam rekayasa.

Ada beberapa jenis pengujian yang digunakan untuk menentukan ketangguhan patah bahan, yang semuanya menggunakan spesimen berlekuk dalam salah satu dari beberapa bentuk. Uji tumbukan Charpy adalah teknik uji standar yang sering digunakan di mana sampel dengan takik V atau takik U terkena benturan dari belakang takik. Eksperimen perpindahan retak, seperti uji lentur balok tiga titik dengan retakan kecil yang telah ditentukan sebelumnya ke dalam benda uji sebelum menerapkan tegangan, juga biasa digunakan.

1.3 Persyaratan pengujian

1.3.1 Pilihan spesimen

Standar ASTM E1820 untuk mengukur ketangguhan rekahan mengusulkan tiga bentuk kupon untuk pengujian ketangguhan rekahan: kupon tekukan ujung tunggal [SE(B)], kupon tegangan kompak [C(T)], dan kupon tegangan kompak berbentuk cakram [DC(T )]. Setiap konfigurasi spesimen ditentukan oleh tiga dimensi: panjang retak (a), tebal (B), dan lebar (W). Nilai dimensi ini ditentukan oleh kebutuhan pengujian spesifik yang dilakukan pada spesimen. Sebagian besar pengujian dijalankan dalam mode kompak atau SENB. Sebagian besar pengujian dijalankan dalam mode kompak atau SENB. Konfigurasi ringkas membutuhkan lebih sedikit material daripada SENB untuk dimensi karakteristik yang sama.

1.3.2 Orientasi bahan

Karena sebagian besar bahan rekayasa non-isotropik, orientasi rekahan sangat penting. Akibatnya, mungkin ada bidang kelemahan di dalam material, dan perambatan patahan di sepanjang bidang ini mungkin lebih mudah daripada ke arah lain. Karena signifikansinya, ASTM telah mengembangkan metode standar untuk melaporkan orientasi rekahan sehubungan dengan sumbu penempaan. Huruf L, T, dan S digunakan untuk menunjukkan arah melintang memanjang, melintang, dan pendek, di mana arah membujur sesuai dengan sumbu penempaan. Orientasi dilambangkan dengan dua huruf: yang pertama menunjukkan arah tegangan tarik utama dan yang kedua menunjukkan arah perambatan patahan. Secara umum, batas bawah ketangguhan material ditemukan pada orientasi di mana fraktur tumbuh ke arah sumbu penempaan.

1.3.3 Pra-retak

Sebelum pengujian, fraktur tajam sangat penting untuk temuan yang efisien. Kriteria ini tidak dipenuhi oleh takik dan slot mesin. Menerapkan tegangan siklik untuk menumbuhkan fraktur kelelahan dari slot adalah cara yang paling efektif untuk membangun retak akut yang sesuai. Retak fatik dimulai dari ujung slot dan dibiarkan tumbuh sampai panjang retakan mencapai nilai yang diinginkan.

Pemuatan siklik diatur dengan hati-hati sehingga pengerasan regangan tidak terlalu memengaruhi ketangguhan material. Hal ini dicapai dengan memilih beban siklik yang menghasilkan zona plastis yang jauh lebih kecil daripada zona plastis rekahan asli. Menurut ASTM E399, intensitas tegangan maksimum Kmax pada tahap awal tidak boleh lebih besar dari 0,6 KIC dan tidak lebih besar dari 0,8 KIC saat retakan mencapai ukuran akhirnya.

Dalam kondisi tertentu, alur dikerjakan pada sisi-sisi spesimen ketangguhan retak untuk membatasi ketebalannya hingga minimal 80% dari ketebalan aslinya di sepanjang arah ekstensi retak yang direncanakan. Alasan untuk ini adalah untuk menjaga retakan lurus ke depan selama pengujian kurva-R.

Empat tes standar utama diuraikan di sini, dengan tes Kic dan KR valid untuk mekanika fraktur elastis-linier (LEFM) dan tes J dan JR valid untuk mekanika fraktur elastis-plastik (EPFM) (EPFM)

1.4 Penentuan ketangguhan fraktur regangan bidang

Nilai kritis dari faktor intensitas tegangan Mode-I mungkin menjadi parameter patahan yang sesuai ketika suatu bahan bekerja secara elastis linier sebelum keruntuhan, sehingga zona plastis sangat kecil dibandingkan dengan dimensi spesimen. Pendekatan ini menghitung ketangguhan patah dalam hal faktor intensitas tegangan regangan bidang kritis. Setelah selesai, tes harus diverifikasi untuk mengkonfirmasi bahwa temuan itu relevan. Ukuran spesimen telah ditentukan sebelumnya, dan harus cukup besar untuk memastikan kondisi regangan bidang pada ujung patahan.

Derajat tekanan pada ujung retak dipengaruhi oleh tebal benda uji, yang selanjutnya mempengaruhi nilai ketangguhan patah. Dengan bertambahnya ukuran spesimen, ketangguhan patah berkurang sampai dataran tinggi tercapai. Pembatasan ukuran spesimen ASTM E 399 dirancang untuk menjamin bahwa pengukuran Kic sesuai dengan dataran regangan bidang dengan memastikan bahwa spesimen patah dalam kondisi elastis linier nominal. Artinya, zona plastis harus sederhana dibandingkan dengan penampang spesimen. Artinya, zona plastis harus rendah dalam kaitannya dengan penampang spesimen. Versi E 399 saat ini memungkinkan empat konfigurasi spesimen: spesimen kompak, SE(B), berbentuk busur, dan berbentuk cakram. Spesimen untuk uji Kic biasanya dibuat dengan lebar W yang dua kali tebalnya B. Benda tersebut mengalami pra-retak lelah dengan rasio panjang/lebar retak (a / W) antara 0,45 dan 0,55. Akibatnya, desain spesimen memastikan bahwa semua dimensi penting, a, B, dan Wa, hampir identik.

Akibatnya, desain spesimen membuat semua dimensi penting, a, B, dan Wa, hampir identik. Karena standar menetapkan bahwa masing-masing dimensi ini lebih kecil dari zona plastik, desain ini membuat penggunaan material menjadi ekonomis.

Saat melakukan uji ketangguhan patah, desain spesimen uji yang paling sering digunakan adalah spesimen tekukan takik tepi tunggal (SENB atau tekukan tiga titik) dan tarik kompak (CT). Saat diuji, kondisi regangan bidang terbukti normal.

 

Sekian artikel hari ini semoga bermanfaat, dan mohon maaf bila terdapat kesalahan dalam penulisan artikel kami. Jangan lupa follow and share ke teman-teman kalian ya,,, terima kasih.

 

 

Salam hangat

 

Penulis

@isrul_muhamad

 

Mahasiswa UNPAM Menggelar Pengenalan Dan Pemanfaatan Jam Digital Menggunakan Alat Modern Arduino Uno

 

                                       Gambar. Foto bersama Ketua Yayasan Himpul Daarus Sa’adah

 

Mahasiswa adalah seseorang yang sedang dalam proses menimba ilmu ataupun belajar dan terdaftar sedang menjalani pendidikan pada salah satu bentuk perguruan tinggi yang terdiri dari akademik, politeknik, sekolah tinggi, institut dan universitas. Sepintas dalam pikiran kita bahwa tugas mahasiswa adalah hanya belajar. Ternyata TIDAK. Melainkan tugas berat yang mahasiswa selain belajar adalah mengimplementasikan Tri Dharma Perguruan Tinggi, sama halnya seperti dosen.

Kelompok Pengabdian Kepada Masyarakat (PKM) Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Pamulang (UNPAM). Kegiatan PKM Tersebut mengangkat tema “Pengenalan Dan Pemanfaatan Jam Digital Menggunakan Alat Modern Arduino Uno” Kepada Yayasan Himpul Daarus Sa’adah Perumahan Binong Permai Blok P12 No.19 RT.03/09 Kel. Binong Kec. Curug – Tanggerang, pada tanggal 24 juni 2021. Dosen pembimbing kegiatan PKM Bapak Suhendi,S.T., M.T. dan di Ketuai oleh Muhamad Isrul yang beranggotakan Alga Setya Nugraha, Birrul Walidain, Chandra Sarifetli Silaban, dan Imam Buchori.

 

Pengenalan ini melibatkan anak-anak Yayasan Himpul Daarus Sa’adah Perumahan Binong Permai Blok P12 No.19 RT.03/09 yang dihadiri oleh Ketua Yayasan Himpul Daarus Sa’adah, Ustadz H.Syamsudin Buaya, S.Pd.I.

 

Muhamad Isrul selaku Ketua Kelompok PKM dalam sambutannya mengatakan bahwa sangat bersyukur dan berterima kasih kepada Yayasan Himpul Daarus Sa’adah karena bisa melaksanakan PKM ini meski dalam keadaan pandemi Covid-19. Ia juga manuturkan bahwa pentingnya pengenalan dan pemanfaatan teknologi modern Arduino uno kepada pemuda dan pemudi penerus bangsa yang dapat memberikan perubahan besar di zaman serba teknologi yang berkembang dengan begitu pesatnya. Dan dalam kegiatan tersebut Bapak Suhendi,S.T., M.T. sebagai dosen Teknik Mesin Universitas Pamulang, Tanggerang Selatan tidak dapat hadir di karenakan satu dan lain hal yang tidak bisa beliau tinggalkan.

 

PKM ini bertujuan untuk memperkenalkan Arduino uno kepada anak-anak Yayasan Himpul Daarus Sa’adah tentang pentingnya teknologi Arduino uno yang dimana Arduino merupakan pengendali mikro single-board yang bersifat sumber terbuka, diturunkan dari wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Perangkat kerasnya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki Bahasa pemograman sendiri.

Bahasa pemrograman  : Java

Sistem operasi             : Cross-Platform

Jenis                            : Integrated Development Environment (IDE)

 

Arduino juga merupakan senerai perangkat keras terbuka yang ditujukan kepada siapa saja yang ingin membuat purwarupa peralatan elektronik interaktif berdasarkan hardware dan software yang fleksibel dan mudah digunakan.

 

Sebagaimana kita ketahui, dengan sebuah mikrokontroler kita dapat membuat program untuk mengendalikan berbagai komponen elektronika.

 

Dan fungsi Arduino Uno ini dibuat untuk memudahkan kita dalam melakukan prototyping, memprogram mikrokontroler, membuat alat-alat canggih berbasis mikrokontorler.

 

Bapak Suhendi juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak atas pelaksanaan PKM mahasiswanya.

 

Ketua kelompok PKM Muhamad Isrul juga mengucapkan terima kasih kepada Ketua Yayasan dan anak-anak Yayasan Himpul Daarus Sa’adah atas partisipasinya dalam kegiatan tersebut.

 

“saya berterima kasih kepada ketua yayasan atas kerjasamanya menerima kami mahasiswa untuk melakukan PKM di lingkungan Yayasan.”

 

Menurutnya ketua Yayasan Himpul Daarus Sa’adah Ustadz H.Syamsudin juga sangat mengapresiasi kegiatan PKM mahasiswa universitas pamulang di lingkungan Yayasan Himpul Daarus Sa’adah yang beliau Pimpin. Karena dengan adanya kegiatan PKM seperti ini dapat membantu anak-anak dalam mengenal teknologi Arduino uno yang tidak anak-anak dapatkan di lingkungan Yayasan.

 

(Muhamad Isrul)

 

.

 

 

Perbedaan Arus Listrik Ac Dan Dc Beserta Penjelasannya

 

Assalamu Alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

 

            Selamat datang di website mafiaisrul.blogspot.com kali ini kita akan membahas sedikit tentang Perbedaan Arus Ac dan Dc Beserta Penjelasannya. Nah berikut penjelasan singkatnya…

 

Perbedaan Arus Listrik Ac Dan Dc Beserta Penjelasannya

 

Tidak dapat dipungkiri listrik sekarang ini menjadi salah satu kebutuhan pokok semua orang, karena hampir setiap hari kita tidak pernah lepas dengan yang namanya listrik, mulai dari menyalakan lampu, televise, computer dan bahkan untuk mengisi ulang sebuah telephone genggam (smartphone) juga membutuhkan daya listrik, walaupun memang sekarang ini listrik sudah tidak lagi disubsidi namun kita tidak bisa memutus hubungan dengan yang namanya listrik ini, karena meman gkita sekarang sudah sangat ketergantungan dengan listrik.

 

Banyak sekali manfaat yang didapatkan karena adanya listrik seperti untuk penerangan kita pada malam hari yang sudah mengunakan lampu, bahkan sekarang ini mencuci baju saja sudah banyak orang yang menggunakan mesin cuci dengan listrik karena memang jauh lebih praktis dan juga menghemat tenaga dan waktu, namun tahukah anda kalua arus listrik itu ada AC dan DC ??? mungkin masyarakat awam yang memang tidak terlalu menggeluti biang kelistrikan masih belum mengerti apa sebenarnya arus AC dan juga DC ini karena banyak orang yang hanya bisa menggunakan dan memanfaatkan listrik dalam kehiduoan sehari-hari tanpa mempelajari apa itu Bahasa-bahasa dari dunia kelistrikan itu sendiri.

 

Jadi pada kesempatan ini kita akan membahas mengenai perbedaan AC dan DC yang mungkin belum anda mengerti sampai saat ini, arus AC adalah arus bolak-balik sedangkan arus DC itu adalah arus listrik yang searah, listrik sebenarnya adalah pergerakan electron yang melalui konduktor, jika arus AC ini memiliki electron yang terus-menerus berubah arah terkadang bergerak maju dan mundur, namun arus listrik DC memiliki gerakan electron yang searah yaitu tetap maju.

 

Perbedaan arus listrik AC dan DC

 

Arus Listrik AC (Bolak-Balik)	Arus Listrik DC (Searah)
Arus AC ini aman untuk mentransfer listrik pada jarak yang cukup panjang dan juga bisa memberikan lebih banyak kekuatan ketika transfer arusnya	Arus Listrik DC tidak bisa melakukan perjalanan yang cukup jauh karena arus DC ini akan mulai melemah dan kehilangan energy ketika jaraknya semakin jauh
Penyebab dari arah aliran electron pada arus AC itu adalah magnet yang mengitari sepanjang kawatnya	Penyebab dari arah aliran electron pada arus DC itu adalah magnet yang stabil yang ada di sepanjang kawat
Fekuensi pada arus AC atau arus bolak-balik itu adalah 50 Hz atau bisa juga 60 Hz tergantung pada negara yang menggunakan frekuensi tersebut	Sedangkan frekuensi pada arus DC itu adalah 0 (nol)
Arus AC itu akan berbalik arah ketika mengalir di suatu rangkaian	Sedangkan arus DC tetap mengalir satu arah dengan rangkaiannya
Besarnya arus AC itu cukup bervariasi terhadap waktunya	Sedangkan besarnya arus DC itu tetap terhadap waktu
Aliran arah electron pada arus AC itu selalu bergantian maju dan juga mundur	Aliran arah electron pada arus DC selalu bergerak di dalam satu arah atau bisa disebut bergerak maju
Arus AC ini bisa di dapatkan dari generator arus bolak-balik	Sedangkan arus DC ini bisa didapatkan dari sell atau Baterai
Parameter passive arus AC itu adalah impedansi	Sedangkan parameter passive arus DC adalah hambatan
Factor daya di arus AC itu diantara nol dan juga satu	Sedangkan factor data arus DC itu selalu 1
Jenis dari arus AC itu segiempat, sinusoidal, segitiga, dan juga trapesium	Sedangkan jenis dari arus DC itu pulse atau bisa disebut murni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ternyata cukup banyak bukan perbedaan arus listrik AC dan DC yang ada, walaupun memang sama-sama arus listrik nemun memiliki banyak sekali perbedaan yang perlu kita pelajari, agar kita bisa mengerti dan jauh lebih memahami mengenai dunia listrik ini, jadi ketika kita menggunakan listrik yang ada dalam kehidupan sehari-hari itu kita menggunakan arus AC yang dikonversikan menjadi arus DC untuk keperluan Charger Hp dan lain sebagainya.

 

Sekian artikel hari ini semoga bermanfaat, dan mohon maaf bila terdapat kesalahan dalam penulisan artikel kami. Jangan lupa follow and share ke teman-teman kalian ya,,, terima kasih.

 

Salam hangat

 

Penulis

@isrul_muhamad