Studi Numerik Pengaruh Laju Regangan Terhadap Respon Tegangan-Regangan Bulk Adhesive

Wiratno, Kenny (2020) Studi Numerik Pengaruh Laju Regangan Terhadap Respon Tegangan-Regangan Bulk Adhesive. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02111640000110-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Metode pengujian Split-Hopkinson Pressure Bar (SHPB) digunakan untuk mengetahui karakteristik dinamik dari adhesive. Praktiknya, kecepatan tumbukan striker bar harus disesuaikan untuk membangkitkan laju regangan yang ditentukan dan itu sangat sulit untuk dilakukan. Oleh karena itu, data eksperimen hanya menampilkan respon tegangan-regangan spesimen pada nilai tertentu dengan gap yang besar. Maka dari itu, penelitian ini akan menganalisa pengaruh perubahan laju regangan terhadap respon tegangan-regangan pada adhesive yang diuji menggunakan metode elemen hingga (finite element method, FEM). Penelitian akan dilakukan pada epoxy 3M SW1838 melalui simulasi pada software ANSYS Explicit Dynamics Dengan membandingkan data simulasi dan eksperimen sebelumnya dapat dilakukan validasi data. Untuk validasi material persamaan Johnson-Cook Strength, parameter yang digunakan berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan oleh Iwamoto(2010). Untuk validasi permodelan digunakan grafik strain-time yang diperoleh Yohanes(2018), didapatkan bahwa ada perbedaan pada bentuk grafik yang diduga diakibatkan oleh misalignment yang ada pada eksperimen. Untuk validasi meshing, dilakukan uji konvergensi. Setelah validasi data, dilakukan simulasi pada 25 variasi kecepatan striker bar dan kemudian dilakukan analisa data. Pengaruh perubahan laju regangan terhadap bentuk kurva tegangan-regangan dapat dibagi menjadi dua berdasarkan deformasi yang dialami oleh spesimen. Deformasi plastis terjadi mulai pada laju regangan 754.3 . Pada deformasi elastis, serapan energi akibat histeresis bertambah besar dengan semakin tingginya laju regangan. Pada deformasi plastis, tegangan yield semakin besar seiring meningkatnya laju regangan dengan peningkatan non-linear. Laju regangan tidak mempengaruhi modulus young epoxy, pada hasil perhitungan dari setiap variasi kecepatan didapatkan nilai modulus young sekitar 2.5 GPa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi laju regangan maka energi serapan akan meningkat, modulus elastisitas tidak berubah, kurva tegangan-regangan akan semakin besar, dan yield strength akan meningkat. =================================================================================================================== Split-Hopkinson Pressure Bar is a method used to find out dynamic characteristic of an adhesive. In practice, the impact velocity of the striker bar has to be precise to produce a certain strain rate and it is very hard to replicate. Experimental data only shows stress-strain response of a specimen on a certain value with significant gap. This research will analyze the effect of strain rate changes on the stress-strain response of epoxy adhesive using finite element method. The research will be done using epoxy 3M SW1838 through simulation on ANSYS Explicit Dynamics software. Comparing the data obtained from simulation and past experiments, data validation can be done. for material validation using johnson-cook strength equation, the parameter will be used based on the experiment done by Iwamoto (2010). For the simualtion model validation the strain-time graph obtained by Yohanes (2018) is used and it is found that there’s a difference on the strain-time graph, this difference is caused by misalignment on the experiment. For meshing validation, a convergence test is done. After these validation, the simulation is done with 25 variation of striker bar velocity and the data is analyzed. Strain rate changes effect on stress-strain curve can be divided based on the deformation the epoxy receives. On plastic deformation that starts from strain rate 754.3 s^(-1), yield strength increases non-linearly with strain rate received. On elastic deformation, the resilience caused by hysteresis increase non-linearly with strain rate. Young’s Modulus receives little to no changes with the increase of strain rate, the value of Young’s Modulus obtained on this research is 2.5 GPa. Results shows that on high strain rate, resilience will increase, Young’s Modulus won’t be affected much, stress-strain curve will expand, and yield strength will increase.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: epoxy resin, Split-Hopkinson pressure bar, simulasi, dinamis
Subjects: T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Kenny Wiratno
Date Deposited: 24 Aug 2020 03:14
Last Modified: 24 Aug 2020 03:14
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/78250

Actions (login required)

View Item View Item