Fatigue Material

Kinerja material sangat berperan aktif dalam setiap perencanaan konstruksi. Elastis, plastis, maupun kritis adalah hal – hal yang harus selalu diperhatikan dalam perencanaan. Setiap material memiliki nilai modulusnya masing – masing, baik modulus elastis maupun modulus plastis. Lalu apakah sebenarnya perbedaan plastis dan elastis? Gambar 1 memberikan penjelasan awal untuk menjawab pertanyaan tersebut.

1

Gambar 1. Mekanisme Keruntuhan

Dari Gambar 1 terlihat bahwa saat sebuah balok diberi beban 50 kg, tegangan plastis yang terjadi hanya pada bagian terluar balok (bagian atas = tegangan desak, bagian bawah = tegangan tarik). Tetapi saat diberi beban yang lebih yaitu 100 kg dan 150 kg, tegangan plastis yang terjadi tidak hanya terdapat pada bagian terluar suatu elemen tetapi juga pada bagian tengah (mendekati garis netral sebuah elemen). Pada saat itulah sebuah elemen berada pada keadaan plastis (mendekati keruntuhan).

6-21-2013 9-11-27 AM

Gambar 2. Diagram Tegangan dan Regangan

Jika suatu elemen berada pada kondisi elastis elastis berarti elemen tersebut memiliki tegangan dan regangan yang masih dapat kembali (mendekati) kondisi semula setelah dikenai beban. Hal ini dapat dianalogikan dengan sebuah karet yang ditarik kemudian dilepas, maka karet yang tadinya meregang (memanjang) akan kembali ke bentuk semula (memendek). Pada Gambar 2, kondisi plastis suatu elemen berada pada garis yang linier (berwarna biru), dimana tegangan masih berbanding lurus dengan regangan yang berarti setiap tegangan yang diberikan kepada elemen tersebut akan direspon dengan baik oleh elemen tersebut dengan adanya regangan yang terjadi pada elemen tersebut. Setiap elemen pasti memiliki batas tegangan dan regangan elastisnya masing–masing. Apabila beban (tegangan) yang diberikan kepada sebuah elemen melebihi batas tegangan elastisnya, maka elemen tersebut berada pada kondisi pasca-elastis. Kondisi tersebut merupakan kondisi peralihan dimana suatu elemen yang tadinya bersifat elastis akan berubaha menjadi plastis.

Keadaan plastis pada Gambar 2 terlihat pada garis berwarna ungu hingga berwarna merah. Pada keadaan plastis kurva sudah tidak berbentuk linear yang berarti hubungan antara tegangan dan regangan sudah tidak lagi seimbang. Hal ini dapat dianalogikan sebagai sebuah bahan yang ditarik kemudian dilepaskan tetapi setelah dilepaskan bahan tersebut tidak memendek seperti semula. Dalam keadaan plastis, walaupun beban yang ditambahkan kepada sebuah material tidak terlalu besar, tetapi regangan yang terjadi terus semakin besar. Hal tersebut akan terjadi hingga titik leleh suatu elemen , dimana walaupun sudah tidak ada beban yang ditambahkan, tetapi regangannya terus bertambah. Setelah melewati titik leleh, barulah elemen tersebut akan runtuh.

Leave a comment

Filed under Uncategorized

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s