Cara Menghitung Yield Strength

Hello Sobat TeknoBgt, pada artikel kali ini kita akan membahas mengenai cara menghitung yield strength. Yield strength merupakan salah satu parameter penting dalam material engineering yang menggambarkan kemampuan suatu material untuk menahan deformasi plastis atau perubahan bentuk permanen ketika diberi beban. Sebagai salah satu parameter mekanik material, yield strength sering digunakan dalam perhitungan kekuatan struktur dan material. Yuk, simak pembahasan selengkapnya di bawah ini.

Pengertian Yield Strength

Secara umum, yield strength dapat didefinisikan sebagai nilai tegangan pada saat material mulai mengalami deformasi plastis. Artinya, pada saat tegangan mencapai nilai yield strength, material akan mulai mengalami deformasi atau perubahan bentuk permanen. Nilai yield strength suatu material bergantung pada jenis material, kondisi material (misalnya apakah sudah mengalami heat treatment atau belum), dan faktor-faktor lainnya.

Berdasarkan definisi di atas, dapat disimpulkan bahwa yield strength merupakan parameter penting yang digunakan untuk menentukan batas kekuatan suatu material. Di samping itu, nilai yield strength juga dapat digunakan sebagai patokan dalam memilih material yang cocok untuk aplikasi tertentu.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Yield Strength

Nilai yield strength suatu material dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya:

1. Jenis material: Setiap jenis material memiliki karakteristik yang berbeda, sehingga nilai yield strength-nya juga berbeda. Misalnya, baja memiliki yield strength yang relatif tinggi dibandingkan dengan aluminium.
2. Heat treatment: Heat treatment dapat mempengaruhi sifat mekanik suatu material, termasuk yield strength-nya. Misalnya, heat treatment pada baja dapat meningkatkan yield strength-nya.
3. Ukuran sampel: Ukuran sampel juga dapat mempengaruhi nilai yield strength suatu material. Semakin besar ukuran sampel, semakin rendah nilai yield strength-nya.
4. Kecepatan regangan: Kecepatan regangan dapat mempengaruhi nilai yield strength suatu material. Semakin cepat kecepatan regangan, semakin tinggi nilai yield strength-nya.

Cara Menghitung Yield Strength

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menghitung yield strength suatu material, di antaranya:

Metode 1: Metode Offset

Metode offset digunakan untuk menentukan nilai yield strength suatu material berdasarkan grafik tegangan-regangan suatu material. Metode ini dinamakan metode offset karena titik awal dari garis offset yang digunakan untuk mengukur yield strength diambil dari suatu jarak yang ditentukan dari titik elastic limit. Elastic limit merupakan titik pada kurva tegangan-regangan di mana material kembali ke bentuk asalnya setelah beban dilepaskan.

Metode 2: Metode Modulus Elastisitas

Metode modulus elastisitas digunakan untuk menentukan nilai yield strength suatu material berdasarkan kurva tegangan-regangan suatu material. Metode ini memanfaatkan sifat elastis suatu material, di mana suatu material pada awalnya mengalami deformasi elastis sebelum akhirnya mengalami deformasi plastis.

Dalam metode ini, nilai yield strength dihitung berdasarkan perubahan kurva tegangan-regangan pada saat material mulai mengalami deformasi plastis. Nilai yield strength-nya kemudian dihitung dengan menggunakan persamaan geometri sederhana.

Metode 3: Metode Hardness

Metode hardness digunakan untuk menentukan nilai yield strength suatu material berdasarkan nilai kekerasan (hardness) suatu material. Metode ini sering digunakan pada material-material yang sulit diberi beban pada arah tegak lurus dengan permukaan material, seperti material pipa.

Dalam metode ini, nilai yield strength dihitung berdasarkan nilai kekerasan suatu material yang diukur menggunakan alat ukur kekerasan seperti Brinell, Rockwell, atau Vickers. Nilai yield strength-nya kemudian dihitung dengan menggunakan persamaan empiris yang telah dihitung sebelumnya.

FAQ (Frequently Asked Questions)

Apa perbedaan antara yield strength dan ultimate tensile strength?

Yield strength dan ultimate tensile strength (UTS) merupakan dua parameter penting dalam material engineering. Yield strength menggambarkan kemampuan suatu material untuk menahan deformasi plastis atau perubahan bentuk permanen ketika diberi beban. Sedangkan UTS menggambarkan kemampuan suatu material untuk menahan beban maksimum sebelum akhirnya patah. Perbedaan utama antara yield strength dan UTS adalah pada titik di mana material mulai mengalami deformasi plastis. Pada saat material mulai mengalami deformasi plastis, maka nilai yield strength-nya akan tercapai. Sedangkan pada saat patah, maka nilai UTS-nya akan tercapai.

Bagaimana cara mengetahui nilai yield strength suatu material?

Nilai yield strength suatu material dapat ditemukan pada tabel atau database material yang terpercaya. Nilai ini sering juga tertera pada sertifikat material yang biasanya disertakan pada saat pembelian material. Selain itu, nilai yield strength dapat dihitung juga menggunakan beberapa metode yang telah dijelaskan sebelumnya.

Apa yang terjadi jika beban yang diberikan pada material melebihi nilai yield strength-nya?

Jika beban yang diberikan pada material melebihi nilai yield strength-nya, maka material akan mengalami deformasi plastis atau perubahan bentuk permanen. Artinya, material tidak akan kembali ke bentuk asalnya setelah beban dilepaskan. Jika penggunaan material melibatkan beban yang melebihi nilai yield strength-nya secara terus-menerus, maka material dapat mengalami keretakan atau bahkan patah.

Kesimpulan

Demikianlah artikel mengenai cara menghitung yield strength. Yield strength merupakan parameter penting dalam material engineering yang digunakan untuk menentukan batas kekuatan suatu material. Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menghitung yield strength suatu material, di antaranya metode offset, metode modulus elastisitas, dan metode hardness. Nilai yield strength suatu material dapat ditemukan pada tabel atau database material yang terpercaya, atau dapat dihitung menggunakan metode yang telah dijelaskan sebelumnya. Semoga artikel ini bermanfaat untuk Sobat TeknoBgt. Sampai jumpa di artikel menarik lainnya.

Cara Menghitung Yield Strength