Dilla, Natasha Ratna (2019) Pengaruh Rasio Tegangan Dan Delaminasi Terhadap Distribusi Tegangan Pada Fiber Metal Laminates. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Kemajuan teknologi dewasa ini berbanding lurus dengan perkembangan material komposit. Salah satu jenis komposit berdasarkan material penguatnya adalah Fiber Metal Laminates (FMLs). Fiber Metal Laminates merupakan gabungan antara lapisan tipis logam dan komposit yang disatukan dengan menggunakan perekat. Bentuk kerusakan yang dapat terjadi pada Fiber Metal Laminates salah satunya adalah delaminasi. Delaminasi merupakan proses terpisahnya antar lapisan pada komposit yang dapat timbul karena adanya retak awal dan rasio tegangan yang kemudian mempengaruhi distribusi tegangan pada komposit tersebut. Delaminasi akan mempengaruhi kekuatan dan kemampuan material dalam menahan beban fatigue. Oleh karena itu dilakukanlah penelitian menggunakan simulasi dengan software berbasis metode elemen hingga untuk mengetahui pengaruh rasio tegangan dan delaminasi terhadap distribusi tegangan pada fiber metal laminates. Pada penelitian ini material komposit yang digunakan adalah Glass Reinforced Aluminium Laminate dan aluminium paduan, Perekat yang digunakan pada antarmuka aluminium dan fiberglass menggunakan epoxy. Dimensi spesimen yang digunakan memiliki tebal keseluruhan sebesar 1.8 mm, panjang 200 mm, dan lebar 40 mm. Pemodelan daerah ujung retak pada masingmasing retakan pada ujung spesimen dianggap sama (double edge crack). Tegangan maksimum yang diberikan adalah 28 MPa dengan variasi rasio tegangan yang diberikan adalah 0; 0,2; 0,3; 0,4 dan 0,5, dan ukuran delaminasi yang diberikan adalah 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, dan 12 mm. Pengujian dilakukan dengan dua step, yaitu step 1 dengan tegangan maksimum, dan step 2 dengan tegangan yang diberikan variasi rasio tegangan. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa semakin besar rasio tegangan yang diberikan dan semakin besar ukuran panjang retak dan delaminasi akan menimbulkan distribusi tegangan pada daerah disekitar ujung retak yang akan semakin besar. Penyebabnya adalah adanya pengaruh konsentrasi tegangan yang terjadi di daerah ujung retak akan semakin besar ketika panjang retak meningkat. Selain itu semakin jauh jarak sebuah daerah dari ujung retak, maka konsentrasi tegangan yang terjadi akan semakin menurun karena timbulnya distribusi tegangan yang tidak merata. Begitu pula, tegangan yang terjadi pada setiap permukaan yang saling terhubung akan berbeda nilainya disebabkan karena adanya perbedaan modulus elastisitas yang dimiliki oleh masing-masing material penyusun komposit tersebut.
English Abstract
Today's technological advances are directly proportional to the development of composite materials. One type of composite that is grouped based on its reinforcing material is Fiber Metal Laminates (FMLs). Fiber Metal Laminates are a combination of thin layers of metal and composites which are joined together using an adhesive. The form of damage that can occur in Fiber Metal Laminates is delamination. Delamination occurs when some layers in a composite separated that can arise due to the initial crack and stress ratio which then affects the stress distribution of the composite. Delamination will affect the material’s strength and ability to withstand fatigue loads. Therefore, research is carried out using simulation with finite element method software to determine the effect of stress and delamination ratios on stress distribution on fiber metal laminates. In this study, the composite material used is Glass Reinforced Aluminum Laminate and aluminum alloy. The type of adhesive used in aluminum and fiberglass interfaces is epoxy. The dimensions of the specimens have an overall thickness of 1.8 mm, a length of 200 mm, and a width of 40 mm. The specimen’s crack tip area modeling on each crack at the end of the specimen is considered the same (double edge crack). The maximum stress given is 28 MPa with variations in the stress ratio given is 0; 0.2; 0.3; 0.4 and 0.5, and the size of the delamination given is 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, and 12 mm. The simulation is done in two steps, step 1 with maximum stress, and step 2 with the stress given variation in stress ratio. From the simulation results, it is found that the greater the stress ratio is given and the greater the size of the length of the crack and delamination, it will cause a greater stress distribution in the area around the crack tip. The reason is that the effect of stress concentration that occurs at the end of the crack will increase when the crack length increases. In addition, the farther the distance of an area from the crack tip, the lower the stress concentration that occurs due to the emergence of uneven stress distribution. Likewise, the stress that occurs on each surface that is interconnected will have different values due to the difference in the modulus of elasticity conceived by each of the composite constituent materials.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2019/630/051905192 |
| Uncontrolled Keywords: | Fiber Metal Laminates, Rasio Tegangan, Delaminasi, Distribusi Tegangan, Fiber Metal Laminates, Stress Ratio, Delamination, Stress Distribution |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 620 Engineering and allied operations > 620.1 Engineering mechanics and materials > 620.11 Engineering materials > 620.118 Composite materials > 620.118 028 7 Composite materials--Testing |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 16 Nov 2020 16:40 |
| Last Modified: | 16 Nov 2020 16:40 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/172822 |
Actions (login required)
 |
View Item |