Analisa Faktorintensitas Tegangan Menggunakan Metode Langsung Dan Integral-J Pada Corner Crack Dengan Variasi Lebar Spesimen

K., Dhita Provie (2007) Analisa Faktorintensitas Tegangan Menggunakan Metode Langsung Dan Integral-J Pada Corner Crack Dengan Variasi Lebar Spesimen. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Text 2104109607-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Download (39MB)

Abstract

Kelelahan pada material dapat didefinisikan sebagai patahnya material setelah mengalami pembebanan berulang dalam sejumlah siklus. Mekanisme patah lelah secara umum meliputi tiga tahapan, yaitu: awal terjadinya retakan, perambatan retakan dan patah statik. Faktor intensitas tegangan (K) sebagai salah satu parameter untuk memprediksi pertumbuhan retak dapat dihitung secara analitis, numeris, maupun eksperimental. Dengan memprediksi pertumbuhan retak maka umur dari suatu komponen yang memiliki retakan juga dapat diprediksi. Tugas akhir ini mengemukakan validasi software ANSYS dalam menghitung faktor intensitas tegangan pada spesimen aluminium 2024 T3 dengan variasi arah lebar dengan retak berupa seperempat elips atau corner crack. Faktor intensitas tegangan dianalisa menggunakan Linier Elastic Fracture Mechanics (LEFM) dan Elastic Plastic Fracture Mechanics (EPFM). Pada kondisi EPFM parameter yang digunakan dalam analisa adalah integral J. Pembebanan menggunakan beban yang bergerak tegak lurus dengan permukaan retak. Harga faktor intensitas tegangan yang dianalisa hanya pada tahapan perambatan retak. Pemodelan spesimen menggunakan elemen isoparametrik 8 node untuk daerah bukan di ujung retak dan elemen heksahedron isoparametrik 20 node pada daerah di ujung retak. Faktor intensitas tegangan yang dihitung adalah AKa, AKcf dan AK fungsi 6 dimana faktor intensitas tegangan itu dihitung dengan memperhatikan pertambahan panjang retakan. Disamping itu dihitung pula laju perambatan retak arah a (da/dN) dan arah c (dc/dN). Hasil yang didapat menunjukkan bahwa rasio a/B dan c/W mempengaruhi nilai faktor intensitas tegangan, dimana semakin tinggi a/B dan c/W harga faktor intensitas tegangan semakin besar. Demikian juga laju perambatan retak arah tebal lebih cepat dibandingkan arah lebar. Harga faktor intensitas tegangan pada crack front mempunyai nilai yang berbeda, dimana pada permukaan spesimen mempunyai harga faktor intensitas tegangan yang lebih besar dibandingkan dengan yang berada di tengah spesimen. Analisa faktor intensitas tegangan dengan menggunakan metoda EPFM mempunyai error yang lebih kecil daripada metode LEFM
===================================================================================================================================
Fatigue in a material can be defined as the fracture of the material after experiencing repeated loading in a number of cycles. The fatigue fracture mechanism generally includes three stages, namely: crack initiation, crack propagation and static fracture. The stress intensity factor (K) as a parameter for predicting crack growth can be calculated analytically, numerically or experimentally. By predicting crack growth, the age of a component that has a crack can also be predicted. This final project presents the validation of ANSYS software in calculating the stress intensity factor in 2024 T3 aluminum specimens with variations in width direction with cracks in the form of a quarter ellipse or corner crack. The stress intensity factor was analyzed using Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) and Elastic Plastic Fracture Mechanics (EPFM). In EPFM conditions, the parameter used in the analysis is the integral J. Loading uses a load that moves perpendicular to the crack surface. The value of the stress intensity factor analyzed is only at the crack propagation stage. Specimen modeling uses an 8 node isoparametric element for the area not at the crack tip and a 20 node isoparametric hexahedron element for the area at the crack tip. The stress intensity factors calculated are AKa, AKcf and AK function 6 where the stress intensity factor is calculated by taking into account the increase in crack length. Besides that, the rate of crack propagation in direction a (da/dN) and direction c (dc/dN) was also calculated. The results obtained show that the ratio a/B and c/W influence the value of the stress intensity factor, where the higher the a/B and c/W the value of the stress intensity factor is greater. Likewise, the rate of crack propagation in the thickness direction is faster than in the width direction. The value of the stress intensity factor at the crack front has a different value, where the surface of the specimen has a stress intensity factor value that is greater than that in the middle of the specimen. Stress intensity factor analysis using the EPFM method has a smaller error than the LEFM method

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 620.112 6 Kar a-1 2007
Uncontrolled Keywords:	faktor intensitas tegangan, Integral-J, perambatan retak, Corner crack, metode elemen hingga; tension intensity factor, Integral-J,crack growth, Crack Corner,finite element method
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA418.38 Materials--Fatigue. T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA433 Strength of materials. T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA460 Metals--Fatigue.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	EKO BUDI RAHARJO
Date Deposited:	26 Oct 2023 06:19
Last Modified:	26 Oct 2023 06:19
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/105002

Actions (login required)

View Item