Pengukuran Tingkat Kelelahan Bahan

Rizky Zul Ashary Hasibuan 14551

Hanif Nata Wijaya14999

Nikolas R. Widagdo15053

Latar Belakang

Terapan dari logam sangat banyak

Banyak benda/alat yang digunakan berulang-ulang

Menghindari terjadinya kecelakaan

TujuanMengukur daya tahan suatu bahan logam (kawat/kabel) terhadap perlakuan tekukan

Dasar TeoriDalam ilmu pengetahuan material, fatigue adalah melemahnya sebuah material yang disebabkan oleh bebanyang berulang-ulang.

Sifat / karakter dari bahan dapat diketahui dengan grafik S-N / kurva S-N

Fatigue Limit adalah jika material diberi beban di bawah ambang yang dibolehkan maka material itu tidak akanpatah atau risak, sedangkan fatigue life atau endurance limit merupakan batas ketahanan dari material menerimatekanan atau beban yang berulang-lang sampai jumlah tertentu.

Terdapat 3 tahapan suatu material untuk mengalami patah (failure)

1. Permulaan retakan2. Perambatan retakan3. Patah atau failure

Dasar Teori

Metode PercobaanPeralatan

1. Cord Bending Fatigue Tester2. Jangka Sorong3. Bahan kawat/kabel dengan berbagai diameter4. Step Down Transformer (220 100 VAC)

Skema

Tata Laksana

Variasi Diameter1. Tebal diameter kawat diukur menggunakan jangka sorong

2. Kawat dimasukkan ke penjepit

3. Kawat dijepit pakai support plate dan lower clamp diukur

4. Sudut dan panjang tekukan diatur tetap yaitu 45 derajat dan 25mm

5. Kedua ujung kawat dijepit

6. Counter diatur posisi nol

7. Motor dihidupkan, main switch dan start diaktifkan

8. ketika kawat putus main switch dimatikan dan cacah pada counter dicatat

9. Percobaan diulangi dengan kawat diameter berbeda

Variasi Sudut TekukanD ulangi langkah seperti variasi diameter namun menggunakan kawat biru diameter 0.19 cmdan panjang tekukan tetap sebesar 25mm, hanya saja sudut kawat divariasi 45, 30 15 derajat

Variasi Panjang Tekukan

Urutan langkah pada percobaan variasi diameter diulang dengan sudut tetap yaitu 45 derajat dan diameter kawat 0.184 c dengan divariasi panjang tekukan sebesar 10 mm, 25mm, dan 35 mm

Analisa Data

Dengan :

N : jumlah siklus

l : panjang tekukan (mm)

k : konstanta fatigue

: sudut tekukan (0)

d : diameter bahan (mm)

a,b,c : konstanta

Hasil PercobaanVariasi Diameter

d(m) N ln d ln N0.00148 96 -

6.51571319120611

4.56434819146784

0.00144 70 -6.5431121653942

3

4.24849524204936

0.00184 30 -6.2979897073612

4

3.40119738166216

0.0019 14 -6.2659013928097

4

2.63905732961526

ln N = C ln d + ln K + A ln + B ln l

m m = C C = -6,84 2.01

Hasil PercobaanVariasi Sudut Tekukan

sudut N ln sudut ln N

45 29 3.80666248977032 3.36729582998647

30 40 3.40119738166216 3.68887945411394

15 187 2.70805020110221 5.23110861685459

ln N = A ln + ln K + C ln d + B ln l

m m = A A = -1.75 0.38

Hasil PercobaanVariasi Panjang Tekukan

l (m) N ln l ln N0.01 36 -6.90775527898214 3.58351893845611

0.025 32 -5.99146454710798 3.46573590279973

0.035 27 -5.65499231048677 3.29583686600433

ln N = B ln l + ln K + C ln d + A ln

m m = B B = -0.21 0.08

Hasil Perhitungan

C C = -6,84 2.01

A A = -1.75 0.38

B B = -0.21 0.08

K1 = 1.23 x 10^-15

K2 = 2.55 x 10^-15

K3 = 2.25 x 10^-15

PembahasanBahan perlu diuji daya tahannya dengan memberikan beban yang berulang-ulang pada bahan sehingga diketahui daya tahan / endurance dari bahan. Beban bisa bervariasi.

Variasi Diameter secara umum diperoleh hasil jika diameter kawat semakin besar maka jumlah cycle (N) semakin kecil. Tidak sesuai teori

Variasi Sudut Tekukan diperoleh hasil ketika sudut tekukan semakin besar maka jumlah cycle (N) semakin kecil.

Variasi Panjang Tekukan diperoleh hasil ketika panjang tekukan semakin panjang maka jumlah cycle (N) semakin kecil

KesimpulanNilai konstanta kelelahan bahan untuk variasi diameter

(K ) = 1.23 x 10^-15Nilai konstanta kelelahan bahan untuk variasi sudut tekukan

(K ) = 2.55 x 10^-15Nilai konstanta kelelahan bahan untuk variasi panjang tekukan

(K ) = 2.25 x 10^-15

Slide 1Slide 2Slide 3Slide 4Slide 5Slide 6Slide 7Slide 8Slide 9Slide 10Slide 11Slide 12Slide 13Slide 14Slide 15Slide 16Slide 17Slide 18