Download volume-72-artikel-1.pdf - Majalah Ilmiah Unikom

More documents

Recommendations

Info

Majalah Ilmiah UNIKOM Vol.7, No. 2Y. Djoko Setiyartokan error. Namun untuk regangan yangquadratik, cubic atau quartic, pengukuranini akan menghasilkan error, yang besarnyabergantung pada panjang alat ukuryag digunakan dan kondisi medan regangan.Untuk meminimumkan error ini, pengukuransebaiknya dilakukan dengan panjangalat yang seminimum mungkin.Berdasarkan hal tersebut maka suatualat ukur regangan harus memiliki karakteristikdasar sebagai berikut; memilikipanjang dan lebar alat ukur yang tidakterlalu besar, memiliki sensitivitas ataunilai regangan terkecil yang dapat dibacapada skala di mana sensitivitas dapatditingkatkan dengan menerapkan faktorpembesaran, memiliki rentang pembacaanyang nilai terbesar dapat dibaca,memiliki akurasi hasil bacaan. Salah satualat ukur regangan yang memenuhi karakterisitikdasar tersebut adalah straingauge atau Electrical Resistance StrainGauges (ERSG).ERSG merupakan salah satu systemukur regangan yang memperlihatkan sifatsifatalat ukur regangan yang optimumdan paling banyak/sering digunakandalam pekerjaan analisis tegangan. ERSGjuga banyak dimanfaatkan sebagai sensorpada berbagai transducer untuk pengukuranbeban, torsi, tekanan dan percepatan.Prinsip kerja ERSG ditemukan olehLord Kelvin (1856), yaitu: “perubahantahanan pada suatu material (baja/copper) dapat terjadi akibat perubahanreganganpada material tersebut”. Tigadasar pengukuran regangan dengan ERSGantara lain: perubahan tahanan kawat sebagaifungsi perubahan regangan material yang berbeda mempunyaisensitivitas perubahan tahanan yangberbeda Jembatan wheatstone merupakanrangkaian yang dapat digunakan untukmengukur perubahan tahanan yangterjadi secara akurat.Berdasarkan ukuran, strain gage terbagiatas strain gage ukuran pendek(ukuran terpendek = 0,2 mm) dan straingage ukuran panjang (ukuran terpanjang =102 mm).ERSG yang ada pada saat ini biasanyaterdiri atas suatu foil tipis (setebal 0,02mm) yang direkatkan pada suatu backingmaterial yang terkadang terbuat dari polyamida.Melalui backing material inilahbiasanya ERSG direkatkan pada permukaanbenda uji. ERSG mengukur perubahanpanjang terhadap panjang gage danmengkonversinya menjadi regangan.Gambar 1. Bagian Strain GaugeDalam eksperimental, regangan biasanyaditentukan dengan mengukur secaraakurat perubahan tahanan dan kemudianmembagi perubahan tahanan tersebutdengan faktor gauge-nya, F :(1)Untuk mendefinisikan kondisi reganganbidang, perlu diketahui komponenkomponenregangan εx, εy dan γ. Regangangeser γxy tidak dapat diukur langsung,namun dapat diperoleh dengan pengukuranregangan normal di tiga arah yangberbeda pada lokasi yang sama. Sepertidiketahui dari teori elastisitas untukkondisi regangan bidang berlaku:(2)Berdasarkan persamaan transformasiregangan (Dally 1991), besarnya reganganH a l a m a n150
Majalah Ilmiah UNIKOM Vol.7, No. 2geser dari data regangan strain gaugedihitung dengan persamaan:x'y' 2( yy2 2).sin.cos (cos sin )xx(3)Dimana εxx dan εyy merupakan regangandari data terukur strain gage, sedangkanγxy = 0 karena asumsi regangan straingage merupakan regangan pada arahutama. Jika diasumsikan pemasangan tiapstrain gage tepat membentuk sudut 45 0terhadap garis horisontal (θ = 45 0 ), makapersamaan 3 disederhanakan akan menjadi:00x' y' 2( yy xx).sin(45 ).cos(45 ) 0x'y' yy xx(4)Persamaan ini akan digunakan untukmenghitung besarnya regangan geserdalam pengolahan rekaman data outputdari data logger.Gambar 2. Strain Gauge dalam kemasanbeserta bungkusnyaStrain gauge (Elecrical ResistanceStrain Gauges) yang digunakan adalahstrain gauge (SG) produksi Tokyo SokkiKenkyujo, jenis FLA-6-11 yang berukuranpanjang kurang lebih 2 cm. Dalam bungkusnya,tertera nilai gauge factor yangdimiliki SG tersebut adalah 2,1. SGdigunakan untuk mengukur besarnyaregangan yang terjadi, dan sifat penggunaannyaumumnya adalah sekali pakai.3. TEST SETUP DAN INSTRUMENTASISistem pengujian baja WF yang dilakukanxydi laboratorium adalah dengan memberibeban terpusat di sekitar tengah bentangbalok baja, kemudian pada daerah uji(test region) dipelajari perilaku balok bajasaat menerima beban terpusat tersebut.Baja Wide Flange yang digunakan berukuran150 x 75 x 5 x 7 dengan mutu BJ37. Baja tersebut digunakan sebagaibenda uji, yang akan dipelajari perilakunyasaat mulai menerima beban hingga sebelummencapai kondisi leleh. Panjang bajaadalah ± 3,7 m, sehingga cukup diletakkanpada tumpuan yang telah tersediapada alat uji.Pada Gambar 3 terlihat sistem pengujiansecara keseluruhan. Balok baja bertumpupada dudukan UTM di sekitar tengahbentang. Sedangkan di sekitar keduaujung balok baja di tahan oleh tumpuanyang berfungsi menahan gaya angkat keatas akibat beban yang diberikan olehUTM. Pada daerah uji, dipasang instrumentasistrain gauge yang bertujuan untukmengamati perilaku regangan lenturdan regangan geser. Strain gauge ini terhubungmelalui kabel ke data logger, sehinggabesarnya regangan yang terjadiakan terekam di notebook. Sedangkanbesar kecilnya beban dan lendutan yangterjadi pada UTM akan terekam pada PC.Salah satu tujuan percobaan ini adalahmempelajari regangan lentur dan regangangeser pada balok baja, maka pemasanganinstrumentasi strain gauge dilakukanseperti Gambar 4. Untuk mengamatiperilaku lentur, sebanyak 2 buah straingauge dipasang memanjang pada flangeatas (diberi kode A1 dan A2), dan sebanyak2 buah strain gauge dipasang memanjangpada flange bawah (diberi kode B1 danB2). Sedangkan untuk mengamati perilakugeser, 2 buah strain gauge yang salingmembentuk siku 90 0 , dipasang di sisi kiridan kanan web (diberi kode C1, C2, D1, danD2) dengan posisi seperti belah ketupat,dengan maksud salah satu strain gaugeakan membentuk sudut 45 0 terhadapsumbu netral balok baja WF.H a l a m a n151
Page 4 and 5: Majalah Ilmiah UNIKOM Vol.7, No. 2Y
Page 6 and 7: Beban, P (kg)Beban, P (kg)Majalah I
Page 8: Majalah Ilmiah UNIKOM Vol.7, No. 2Y

Download volume-72-artikel-1.pdf - Majalah Ilmiah Unikom

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?