Kurva Tegangan Regangan Sejati, Sebenarnya

Kurva regangan regangan sejati atau biasa juga disebut kurva tegangan regangan sebenarnya dapat dihitung dengan menggunakan data dari kurva tegangan regangan sejati. Adapun perhitungannya menggunakan persamaan persamaan berikut:

Tegangan sejati atau sebenarnya dihitung sebagai berikut:

σ = S ( 1 + e )

Persamaan Ini dapat diturunkan dari:

σ = P/Ai  atau = P x 1/Ai (persamaan 1)

Volume awal adalah A0 x l0 dan volume setelah dideformasi dengan perubahan panjang dan penampang adalah Ai x li. Tanpa terjadi perubahan volume maka,

A0 x l0 = Ai x li atau A0/Ai = li/l0 atau

1/Ai = 1/A0 x li/l0   (persamaan a)

sedangkan diketahui bahwa elongasi adalah

e = (l1 – l0)/l0 x 100% atau e = (l1/l0 – 1) x100% atau

1 + e = l1/l0   (persamaan b)

substitusi persamaan b ke persamaan a, maka

1/Ai = 1/A0 x (1 + e)   (Persamaan c)

Substitusi persamaan c ke persamaan 1, maka

σ =  P x 1/A0 x (1 + e)   jadi

σ=  P/A0 x (1 + e)   diketahui P/A0 adalah S, maka

σ =  S (1 + e)

Regangan sejati atau sebenarnya dihitung sebagai berikut:

e = ln ( 1 + e)

e = (l1 – l0)/l0 x 100%

e = Δl/l0 x 100%

l1 = panjang ukur, gauge length sampale uji setelah perpanjangan

l0 = panjang ukur, gauge length awal sampel uji.

Regangan sejati dapat pula dihitung dengan persamaan berikut:

e = ln ( A0/Ai)

A0 = luas penampang awal atau mula-mula

Ai = luas penampang sesaat pada regangan atau gaya tertentu.

Posisi kurva tegangan regangan sejati terhadap kurva tegangan regangan rekayasa atau nominal dapat dilihat pada gambar tersebut. Dapat dilihat bahwa tegangan yang diperlukan untuk terjadinya deformasi plastis terus meningkat dengan membesarnya regangan yang dialami oleh bahan uji. Hal ini berbeda dengan yang ditunjukkan dengan kurva tegangan regangan rekayasa atau nominal.

Kurva Tegangan Regangan Sejati

Kurva Tegangan Regangan Sejati

Pada kurva rekayasa, tegangan dihitung terhadap luas penampang awal yaitu A0. Sedangkan pada kurva sejati, tegangan dihitung terhadap luas penampang sesaat yaitu Ai. Luas penampang sampel uji tarik akan mengecil ketika regangan semakin besar. Dengan demikian nilai tegangan sejati akan menjadi lebih besar daripada tegangan rekayasa.

Tegangan rekayasa dihitung dengan persamaan seperti berikut:

S = P/A0

Sedangkan tegangan sejati dihitung dengan persamaan berikut:

σ = P/Ai

Nilai gaya yang digunakan adalah sama, namun luas penampang yang digunakan untuk menghitung tegangan rekayasa adalah tetap yaitu luas penampang awal. Sedangkan luas penampang yang digunakan untuk menghitung tegangan sejati adalah tidak tetap, namun mengecil dengan bertambahnya regangan.

Untuk P yang sama, A0 akan lebih besar daripada Ai, maka

Jika A0 > Ai maka

P/A0 < P/Ai jadi  S < σ

Pustaka

  1. Hosford, W. F., 1993, “Metal Forming, Mechanics & Metallurgy”, Second edition, Printice-Hill, Inc., New Jersey.
  2. Dieter, G.E., 1986,”Mechanical Metallurgy”, Mc. Graw-Hill, New Jersey.