Numerical Analysis of Low Carbon Steel Tensile Strength Using Software (SolidWorks)
-
(1) * Arya Rudi Nasution
Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara
Indonesia
(2) Edi Widodo Universitas Muhammadiyah Sidoarjo
Indonesia
(*) Corresponding Author
Abstract
Pengujian tarik merupakan suatu mesin pengujian bahan yang paling mendasar. Pengujian merusak adalah salah satu pengujian untuk melihat kekuatan dan ketangguhan dari material. Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi di seluruh dunia, misalnya di Amerika dengan ASTM E-8 dan Jepang dengan JIS 2241. Penelitian ini ingin melihat besaran kekuatan bahan menggunakan metode elemen hingga. Metode elemen hingga (finite element method) merupakan metode numerik yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dalam bidang rekayasa. Untuk meganalisa numerik menggunakan software SolidWorks. Material yang digunakan baja karbon rendah dan dibentuk geometrinya sesuai ASTM E8. Untuk melihat komposisi material digunakan microskop optical emission spectroscopy. Pengujian tarik eksperimen menggunakan mesin uji tarik Universal Test Machine dengan kapasitas maksimal 50 kN. Hasil pengujian eksperimental dan hasil pengamatan komposisi pada material dimasukkan kedalam software SolidWorks dan selanjutnya melakukan simulasi untuk mendapatkan/mengetahui besarnya nilai kekuatan dari material. Sebelum dilakukan simulasi setiap geometri spesimen dibedakan/divariasikan berdasarkan panjang mesh. Variasi mesh 2, 4, 6, 8 dan 10. Dari hasil pengujian eksperimen nilai tegangan (stress) yang diperoleh 2.451E+09N/m2. Hasil dari simulasi numerik, nilai tegangan pada material disetiap variasi berbeda – beda, ini menunjukkan bahwa silmulasi berjalan dengan baik. Nilai tegangan yang didapat pada eksperimental tidak begitu jauh besarnya dengan hasil simulasi. Hasil simulasi dengan panjang mesh 2 dan 4 sangat mendekati nilai dari eksperimen. Semakin besar mesh akan mempengaruhi nilai hasil simulasi.
References
E. K. Laksanawati and A. A. Gunawan, “Pengujian Kekuatan Rig Untuk Uji Tarik Baja a36 Diameter 30 Mm Bentuk Standard Dengan Analisa Software Solidwork,” Mot. Bakar J. Tek. Mesin Univ. Muhammadiyah Tangerang, vol. 2, no. 1, pp. 30–37, 2018.
M.-A. Pourmoosavi and T. Amraee, “Low carbon generation expansion planning with carbon capture technology and coal phase-out under renewable integration,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 128, p. 106715, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2020.106715.
W. Wang and V. Kodur, Tensile test on steels at elevated temperatures. 2020.
R. J. Devaney, P. E. O’Donoghue, and S. B. Leen, “Effect of welding on microstructure and mechanical response of X100Q bainitic steel through nanoindentation, tensile, cyclic plasticity and fatigue characterisation,” Mater. Sci. Eng. A, vol. 804, no. July 2020, pp. 1–19, 2021, doi: 10.1016/j.msea.2020.140728.
H. Do Kweon, J. W. Kim, O. Song, and D. Oh, “Determination of true stress-strain curve of type 304 and 316 stainless steels using a typical tensile test and finite element analysis,” Nucl. Eng. Technol., vol. 53, no. 2, pp. 647–656, 2021, doi: 10.1016/j.net.2020.07.014.
A. H. Ali, A. Gouda, H. M. Mohamed, M. H. Rabie, and B. Benmokrane, “Nonlinear finite elements modeling and experiments of FRP-reinforced concrete piles under shear loads,” Structures, vol. 28, no. August, pp. 106–119, 2020, doi: 10.1016/j.istruc.2020.08.047.
E. Pratama, Ardi. Premono, Agung. Syarif Syaefudin, “Pengembangan Alat Bantu Media Pembelajaran Metode Elemen Hingga Untuk Kasus Mekanika Benda Padat 2,” vol. 2, no. 1, pp. 25–27, 2020.
Astm E8, “ASTM E8/E8M standard test methods for tension testing of metallic materials 1,” Annu. B. ASTM Stand. 4, no. C, pp. 1–27, 2010, doi: 10.1520/E0008.
K. Umurani and T. Amri, “Desain Dan Simulasi Suspensi Sepeda Motor Dengan Solidwork 2012,” J. Rekayasa Mater. Manufaktur dan Energi, 2018, doi: 10.30596/rmme.v1i1.2435.
E. L. L. Nunes, Rafael Menezes, Metallografy and Microstructure. .
S.Huzni. Affandi, Ahmad Marabdi Siregar, Chandra A Siregar, Arya Rudi Nasution, Iqbal Tanjung, Syarizal Fonna, “Analisa Korosi Atmosferik Baja Karbon Rendah Di Kecamatan Medan Belawan,” Multitek Indones., vol. 6223, no. 2, pp. 80–88, 2020.
Copyright (c) 2022 Arya Rudi Nasution, Edi Widodo
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Copyright Notice
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
