JURNAL TEKNIK ITS Vol. 8, No. 2, (2019) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) F188 Abstrak—Mengetahui mekanisme terjadinya retakan membantu industri untuk menghindari kerugian. Penelitian ini dilakukan dengan bentuk simulasi berbasis metode elemen hingga, dengan tujuan untuk menganalisis pengaruh jenis material dan pengaruh lubang pada spesimen terhadap perambatan retak. Variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah jumlah lubang, posisi lubang dan jenis material, yaitu AISI 1020 dan AA 2024 – T3. Hasil dari penelitian ini berupa kekuatan spesimen terhadap perambatan retak dengan membandingkan faktor intensitas tegangan (K). K terkecil pada spesimen satu, dua, dan empat lubang adalah 8,23 x 10 6 MPa.mm 0,5 , 6,96 x 10 6 MPa.mm 0,5 dan 5,96 x 10 6 MPa. Semakin banyak lubang maka semakin tinggi kekuatan spesimen, dengan perbandingan K pada spesimen dua lubang dan empat lubang yang sejenis sebesar 6,96 x 10 6 MPa.mm 0,5 dan 5,96 x 10 6 MPa.mm 0,5 . AA 2024 – T3, dengan K senilai 3,94 x 10 6 MPa.mm 0,5 , memiliki ketahanan terhadap retak lebih tinggi dari AISI 1020, dengan K senilai 9,95 x 10 6 MPa.mm 0,5 . Kata Kunci—Elemen Hingga, Lubang, Mekanisme Rambatan, Perambatan Retak. I. PENDAHULUAN ETAK merupakan salah satu faktor penyebab terjadinya kegagalan pada sebuah material. Sehingga merupakan kewajiban bagi industri untuk mengetahui mekanisme perambatan retak untuk menghindari kerugian. Ketahanan material terhadap beban tentu berbeda-beda, oleh karena itu industri perlu mengklasifikasi material yang digunakan, untuk meningkatkan lifetime demi meningkatkan efektivitas penggunaan material tersebut. Retak disebabkan oleh dua jenis beban, yaitu beban statis dan dinamis. Kegagalan biasanya terjadi saat level tegangan dibawah yield strength material. Semakin besar amplitudo pembebanan maka semakin cepat retak merambat [1]. Ada tiga fase di dalam kerusakan yaitu: pengintian retak (crack initiation), perambatan retak (crack propagation), dan patah statik (fracture). Kegagalan material terjadi disebabkan adanya cacat atau retakan dan juga adanya pembebanan. Retak yang terjadi akan semakin bertambah panjang dan retakan ini akan berpengaruh terhadap kekuatan struktur suatu material [2]. Dari penelitian sebelumnya, diketahui bahwa lubang dapat mempengaruhi arah perambatan retak pada sebuah plat. Lubang dapat membuat arah rambatan retak menjadi terdefleksi. Lubang pada sebuah plat juga dapat mempengaruhi kekuatan dari plat tersebut, dimana lubang mempengaruhi nilai faktor intensitas tegangan di daerah sekitar ujung retak [3]. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah lubang dan posisi lubang terhadap kekuatan spesimen pada jenis material yang yang berbeda, yaitu AISI 1020 dan AA 2024 – T3, yang mengalami pembebanan statis dengan menggunakan metode elemen hingga. Untuk spesimen permodelan yang digunakan dibuat dengan aplikasi SolidWorks, sedangkan untuk permodelan rambatan retak menggunakan aplikasi ANSYS Workbench. II. URAIAN PENELITIAN A. Material Pada penelitian ini digunakan dua jenis material yang dibandingkan hasil simulasinya tentang pengaruh jenis material ketahanan terhadap perambatan retak, yaitu AA 2024 - T3 dan AISI 1020. Sedangkan untuk menganalisis simulasi perambatan retak terhadap lubang digunakan material structural steel, yang merupakan material standar dari software yang digunakan. Adapun sifat mekanik dari material tersebut adalah sebagai berikut: Tabel 1. Sifat Mekanik AA 2024 – T3 Mechanical Properties Metric Density 2780 kg/m 3 Ultimate Tensile Strength 483 MPa Yield Strength 345 MPa Poisson’s Ratio 0.33 Modulus of Elasticity 73.1 GPa Tabel 2. Sifat Mekanik AISI 1020 Mechanical Properties Metric Density 7870 kg/m 3 Ultimate Tensile Strength 420 MPa Yield Strength 350 MPa Poisson’s Ratio 0.29 Modulus of Elasticity 186 GPa Tabel 3. Sifat Mekanik Structural Steel (1998 ASME BPV Code) Mechanical Properties Metric Density 7850 kg/m 3 Ultimate Tensile Strength 483 MPa Yield Strength 345 MPa Poisson’s Ratio 0.3 Modulus of Elasticity 200 GPa B. Geometri Spesimen Penelitian ini dilakukan pada spesimen dengan variasi jumlah lubang dan posisi lubang, dibuat dengan menggunakan software SolidWorks 2016. Ukuran semua spesimen sama, yaitu panjang 200 mm, lebar 90 mm, dan tebal 6 mm, dengan ukuran semua lubang sama, yaitu berjari- jari 17.5 mm. Simulasi Perambatan Retak pada Baja dan Aluminium Akibat Pembebanan Statis dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga Nimba Sharon Lande, Mas Irfan P. Hidayat dan Wikan Jatimurti Departemen Teknik Material, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail: irfan@mat-eng.its.ac.id R brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS): Publikasi Ilmiah Online Mahasiswa ITS...