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/A_i  atau = P x 1/A_i (persamaan 1)

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

A₀ x l₀ = A_i x l_i atau A₀/A_i = l_i/l₀ atau

1/A_i = 1/A₀ x l_i/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/A_i = 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:

ε = 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:

ε = ln ( A₀/A_i)

A₀ = luas penampang awal atau mula-mula

A_i = 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.

Pada kurva rekayasa, tegangan dihitung terhadap luas penampang awal yaitu A₀. Sedangkan pada kurva sejati, tegangan dihitung terhadap luas penampang sesaat yaitu A_i. 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/A_i

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 A_i, maka

Jika A₀ > A_i maka

P/A₀ < P/A_i jadi  S < σ

Daftar 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.
3. Backofen, W. A., 1972, “Deformation Processing”, Addison-Willey Publishing Company, Massachusett.
4. Betzalel Avitzur, 1983, “Handbook of Metal-Forming Process”, John Wiley & Sons Inc., New York.

5. Kata dalam artikel, 2019, “Kurva Tegangan Regangan Sejati atau kurva tegangan regangan sebenarnya. Rumus Tegangan Regangan Sejati Sebenarnya dengan Contoh Soal Cara Hitung Tegangan Regangan Sejati. Regangan sebenarnya dan Tegangan sejati baja. Gambar Grafik Kurva Tegangan Regangan Sejati.

6. Kata dalam artikel, 2019, “Beda tegangan sejati dan rekayasa nominal atau Hubungan Elongasi dengan regangan. Cara Hitung Elongasi hasil uji Tarik dan Pengertian gauge length sampel uji Tarik. Cara hitung tegangan rekayasa uji Tarik dan Cara hitung kuat Tarik kuat luluh.