Tegangan

Tegangan
GABRIEL SIANTURI MT
Beban (Load)
• Bagian-bagian suatu mesin mengalami gayagaya akibat salah satu atau lebih sebab berikut:
- transmisi energi
- berat mesin
- gesekan
- perubahan temperatur
- ketidakseimbangan (unbalance) dari bagianbagian yang berputar
Beban (Load)
• Beban (Load) : setiap gaya luar yang bekerja pada bagian mesin
- Beban stedi (Dead load/steady load ):
besar dan arah beban tidak berubah
- Beban variabel (Live/variable load) :
beban berubah-ubah secara kontinu
- Beban kejut (Shock load) :
beban dikenakan tiba-tiba
- Beban impak (Impact load) :
beban dikenakan dengan suatu kecepatan awal
Tegangan (Stress)
• Jika suatu gaya luar atau beban bekerja pada
suatu benda, maka pada penampang benda
akan ada gaya dalam yang menahan gaya luar
tersebut
• Gaya dalam per satuan luas penampang dari
benda dinamakan tegangan (stress).
• Simbol tegangan: σ (sigma)
P

A
σ = tegangan (N/m2, Pa)
P = Gaya (Newton, N)
A = Luas Penampang benda (m2)
Tegangan
• Jenis tegangan
- Tegangan tarik (tensile stress)
- Tegangan tekan (compression stress)
- Tegangan geser (shear stress)
- Tegangan lentur/bending (bending stress)
- Tegangan kombinasi (combination stress)
Regangan
• Jika suatu gaya atau beban bekerja pada
benda, maka benda tersebut akan
mengalami deformasi
• Deformasi per satuan panjang dinamakan
regangan (strain)
• Simbol regangan: ε (epsilon)
Tegangan Tarik
P
 tarik 
A
σ = tegangan tarik(N/m2, Pa)
P = Gaya tarik aksial (Newton, N)
A = Luas Penampang tegak lurus
terhadap“P” (m2)
Tegangan Tekan
 tekan
P

A
Regangan Tarik
• Regangan

L  L0
 
L0
L0
ε = regangan
δ = pertambahan panjang
L0= panjang awal
L = panjang setelah ditarik
L
L0
δ
Hukum Hooke
• Jika material dibebani pada daerah elastik,
maka tegangan sebanding dengan regangan
•
  E
karena :
P
   E
A
P

E
A
L0
σ = tegangan
ε = regangan
δ = deformasi
E = modulus elastisitas
P = gaya
maka deformasi :

PL0
AE
A = luas penampang
L0= panjang awal
Modulus Elastisitas E
• Modulus elastisitas: ukuran kekakuan suatu
material
• Satuan: N/m2, GPa
Material
E (GPa)
Steel and Nickel
200 to 220
Wrought Iron
190 to 200
Cast Iron
100 to 160
Copper
90 to 110
Brass
80 to 90
Alumunium
60 to 80
Timber
10
Tegangan Geser (Shear Stress)
• Jika pada suatu benda dikenakan 2 buah gaya yang
sama besar dan berlawanan arah serta beraksi dalam
arah tangensial sepanjang penampang benda tersebut,
sehingga penampang benda tersebut cenderung
bergeser, maka tegangan yang terjadi pada penampang
benda tersebut dinamakan tegangan geser (shear
stress)
Tegangan Geser (Shear Stress)
• Simbol tegangan geser: (tau)
• Satuan : N/m2
P

A
 = tegangan geser
P = gaya geser
A = luas penampang yang menahan P
Tegangan Geser
Single Shear
P F
 
A A
Double Shear
P F
 
A 2A
Regangan Geser
• Tegangan geser sebanding dengan regangan geser
(pada daerah elastik):
• Simbol regangan geser : Φ ( phi)
  G.
• G = modulus geser (satuan Pa, GPa)
Material
G (GPa)
Steel and Nickel
80 to 100
Wrought Iron
80 to 90
Cast Iron
40 to 50
Copper
30 to 50
Brass
30 to 50
Timber
10