Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Karakterisasi Material1 PROSEDUR PENGUJIAN & PENYAJIAN HASIL UJI Prof. Anne Zulfia.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Karakterisasi Material1 PROSEDUR PENGUJIAN & PENYAJIAN HASIL UJI Prof. Anne Zulfia."— Transcript presentasi:

1 Karakterisasi Material1 PROSEDUR PENGUJIAN & PENYAJIAN HASIL UJI Prof. Anne Zulfia

2 Karakterisasi Material2 TUJUAN PENGUJIAN MEKANIS Untuk mengevaluasi (evaluate) sifat mekanis dasar untuk dipakai dalam disain Untuk memprediksi (predict) performa (unjuk kerja) material dibawah kondisi pembebanan Untuk memperoleh (provide) data sifat mekanis dari material seperti kekuatan (strength), kekakuan (stiffness), elastisitas (elasticity), plastisitas (plasticity) & ketangguhan (toughness & resilience).

3 Karakterisasi Material3 TUJUAN PENGUJIAN MEKANIS Pertimbangan penting dalam design suatu struktur atau mesin adalah kekuatannya. Sifat tersebut adalah dimana peralatan dapat menjalankan fungsinya secara aman dan baik. Contoh : Peralatan crane harus mendukung (support) beban tanpa terjadi perpatahan atau tanpa bengkok (bending) sehingga tidak mempersulit operator dari crane.

4 Karakterisasi Material4 SIFAT MEKANIS Kekuatan atau strength : kemampuan dari struktur atau mesin untuk tahan terhadap pembebanan tanpa kerusakan (failure) yang disebabkan oleh tegangan atau deformasi berlebihan. Mechanical properties : sesuatu yang berhubungan dengan sifat elastis ataupun plastis suatu material terhadap pembebanan yang diberikan. Mechanical Properties = f (stress, strain) atau dapat f (t, T). Mechanical Testing adalah pengukuran mechanical properties.

5 Karakterisasi Material5 SIFAT MEKANIS Kekuatan (strength) diukur melalui tegangan yang terjadi pada material dalam kondisi tertentu. Kekakuan (Stiffness): besarnya deformasi elastis yang terjadi dibawah pembebanan dan diukur melalui modulus elastis. Elasticity adalah kemampuan suatu material untuk berdeformasi tanpa terjadinya perubahan (deformasi) yang permanen setelah tegangan dilepaskan. Plasticity adalah kemampuan material untuk berdeformasi permanen tanpa terjadi perpatahan. Ukuran plastisitas biasanya ditunjukan dengan besarnya keuletan (ductility). Resilience adalah energy yang diserap material dalam daerah elastis. Ketangguhan (taughness) adalah energy yang dibutuhkan untuk mematahkan material.

6 Karakterisasi Material6 JENIS-JENIS UJI MEKANIS (ditinjau dari karakter mesin) 1. METODA PEMBEBANAN: Jenis beban yang diberikan. kecepatan dimana beban diberikan jumlah beban yang diberikan. 2. KONDISI PENGUJIAN – F (t,T) : Normal atmosfir atau temperatur ruang. Temperatur rendah (cryogenic test). Temperature tinggi (elevated temperature) – development of rocket, jet engine, gas turbines. (Creep Material)

7 Karakterisasi Material7 METODA PEMBEBANAN A. Ada 5 jenis pembebanan: (The types of load) : 1.Tarik (Tension) 2.Tekan (Compression) 3.Geser (Shear) 4.Puntir (Torsion) 5.Tekuk (Bending)

8 Karakterisasi Material8 Axial forces A0A0 F F ll0l0 l0l0 F F l A0A0 TensionCompression Stress,  = F/A 0 Strain,  = (l 0 - l i )/l 0 =  l/l 0 where l i is the instantaneous length. Strain can be negative – usually for compressive loads

9 Karakterisasi Material9 Shear A0A0 F F  Shear stress,  = F/A 0 Shear strain,  = tan 

10 Karakterisasi Material10 Torsion T T  Torsion = T/A 0 Shear strain,  = tan 

11 Karakterisasi Material11 METODA PEMBEBANAN B. Kecepatan Pembebanan: (the rate of load) 1.Beban diberikan secara lambat/singkat (Static Test) min - hour 2.Beban diberikan secara cepat (Dynamic Test) – Impact Test 3.Beban diberikan sangat lambat sekali (Creep Test) month –year. C. Jumlah pembebanan: (the number of times load) 1.Beban tunggal (single load) – Pengujian mekanis umum. 2.Beban berulang (multiple load) – Pengujian Fatik

12 Karakterisasi Material12 KONDISI PEMBEBANAN B. Kondisi khusus 1.Atmosfir uap (moisture), concrete, stones/sand, brick and wood. 2.Atmosfir korosif (salt spray) Dalam pengujian semua kondisi yang mempengaruhi pengujian harus tercatat dalam prosedur pengujian (Testing Procedure) dan juga kondisi tersebut harus terkontrol dan tetap (Constant).

13 Karakterisasi Material13 DESIGN PENGUJIAN Pengujian yang ideal harus : Punya arti (meaningful) Dapat dipercaya (reliable) Dapat dilakukan kembali (reproducible) Diketahui presisinya (of known precision) Ekonomis (econonomical)

14 Karakterisasi Material14 DESIGN PENGUJIAN 1.Apa permasalahan dasarnya (jawaban apa yang dicari) ? 2.Apa pengujian yang dapat dilakukan untuk dapat menjawab masalah tsb ? 3.Bagaimana hasil pengujian dapat dihubungkan dengan performa? 4.Apa keterbatasan jenis pengujian yang dipilih ? 5.Bagaimana kepresisian kerja dapat di sesuaikan dengan keterbatasan sehingga dicapai usaha yang ekonomis dan hasil yang tingkat kepercayaannya konsisten ? 6.Apa jenis spesimen yang sesuai untuk pengujian (test) ? 7.Berapa jumlah spesimen yang diperlukan untuk memperoleh hasil yang representatif ? Jadi dalam mendisain pengujian harus dipertimbang- kan dengan pertanyaan dibawah ini:

15 Karakterisasi Material15 SPECIMEN PENGUJIAN 1.Pensetingan prosedur fisik (diuraikan dalam standard pengujian) 2.Penentuan jumlah spesimen (sesuai standard atau berdasarkan pengalaman) A. PEMILIHAN: Ada 2 masalah dalam pemilihan specimen pengujian: Contoh : untuk rolling plate (harus dibuat dalam 3 arah), untuk casting metal, forging metal, heat-treated metal. – HARUS REPRESENTATIF.

16 Karakterisasi Material16 SPECIMEN PENGUJIAN 1.Pemotongn (shearing, punching, flame cutting) tidak membuat cacat awal material 2.Dimensi atau toleransi spesimen harus tercatat. 3.Penandaan (marking) harus dilakukan. B. PERSIAPAN: harus dipertimbangkan:

17 Karakterisasi Material17 ALAT PENGUJIAN (testing apparatus) 1.Tujuan pengujian. 2.Keakuratan yang diperlukan 3.Kemudahan 4.Ekonomis. Harus dipertimbangkan: Umumnya mesin harus punya 1 % keakuratan rentang beban dan strain.

18 Karakterisasi Material18 PENGUKURAN (measurements) Presisi : fungsi dari sensitivity dan kecilnya rentang bacaan (the least reading) alat. Sensitivity adalah nilai terkecil suatu ukuran kuantitatif yang terukur pada mesin atau peralatan ukur. Bila Sebaliknya disebut lack-sensitivity. The least reading adalah nilai terkecil yang dapat dibaca dari suatu alat ukur yang memiliki skala bacaan. Setiap pengukuran kecuali penghitungan (counting) selalu terdapat variasi kesalahan dan ini harus terkontrol atau diketahui sehingga pengujian dapat disebut presisi & akurat.

19 Karakterisasi Material19 PENGUKURAN (measurements) Systimatical error : natural error (e.g. expansion, humidity), instrument error (i.e. konstruksi alat), personal (human) error (i.e. slow reaction to push the button). Sehingga error tersebut terakumulasi dan berbeda dengan nilai sebenarnya. Accidental Error: nilainya berada secara random (+/-) dari nilai sebenarnya sehingga dapat terkompensasi mandiri (self- compensating). Umumnya disebabkan oleh ketidak mampuan peneliti (observer) untuk mem-“match”-kan peralatan ukur. Ukuran kuantitatif: panjang, sudut, volume, massa, gaya, tekanan, interval waktu, temperatur, arus listrik, tegangan listrik, tahanan listrik. Error adalah perbedaan antara nilai yang diobservasi dengan nilai yang sesungguhnya. (the true value). Ini tidak dapat dihindari dan harus dipertimbangkan.

20 Karakterisasi Material20 Pengoperasian Pengujuan (conducting test) 1.Recorder (perekaman data) mulai dari preparasi sampai hasil uji. 2.Operator (pengecekan semua peralatan, pilih rentang beban, dan meng-nol-kan mesin). 3.Observer (pengecekan peralatan ukur dan dalam urutan yang sesuai dan seting sampel hingga operasinya selesai) 4.Komputer (membantu observer dalam pembacaan dalam pengujian) Team terdiri dari :

21 Karakterisasi Material21 TUGAS 1 1.Jelaskan maksud dari spesifikasi material dan pentingnya spesifikasi tersebut ? 2.Jelaskan pula maksud dari spesifikasi standard dan sebutkan keuntungan dari penggunaan spesifikasi standard. 3.Jelaskan jenis metoda pembebanan dalam pengujian tarik maupun fatik. 4.Pertimbangan apa saja yang diperlukan dalam mendisain suatu pengujian. 5.Sebutkan berapa jumlah sample yang dibutuhkan untuk pengujian bila material yang akan diuji berbentuk lembaran baja. Jelaskan alasan besarnya jumlah pengambilan sampel tersebut ?

22 Karakterisasi Material22 TUGAS 1 6.Jelaskan jenis tingkat kesalahan (error) dalam suatu pengukuran pengujian dan berikan beberapa contoh dalam pengujian logam. 7.Dari data terlampir (mill certificate), jelaskan dan sebutkan : a)Jenis Material yang di test & dimensinya b)Tanggal pembuatan material & tanggal dikeluarkan sertifikat c)Standard pengujiannya d)Jenis pengujian yang telah dilakukan e)Jenis Pengujian yang tidak dilakukan


Download ppt "Karakterisasi Material1 PROSEDUR PENGUJIAN & PENYAJIAN HASIL UJI Prof. Anne Zulfia."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google