Perpustakaan Digital ITB

Salah satu modus kegagalan yang banyak terjadi adalah akibat terjadinya retak. Walaupun mayoritas kasus analisis retak adalah modus I, pada kasus pelat tipis dimana bekerja beban pada arah tegak lurus bidang, terjadi juga retak modus III yang mengakibatkan kegagalan berupa sobek. Dalam tugas akhir ini dilakukan penghitungan faktor intensitas tegangan modus III menggunakan metode pengatupan retak yang dimodifikasi (modified virtual crack closure). Dasar dari metode ini adalah prinsip laju pelepasan energi untuk terjadinya permukaan retak baru. Harga gaya dan perpindahan pada nodal dekat dengan ujung retak yang diperlukan untuk menghitung pelepasan energi ini diperoleh dari analisis model elemen hingga menggunakan perangkat lunak Patran-Nastran 2005. Studi dilakukan pada dua jenis model yaitu pelat yang memiliki retak tengah tembus miring terhadap ketebalan yang diberi beban tarik dan pada pelat four point bending specimen dengan retak pinggir tembus miring terhadap ketebalan. Model dianalisis menggunakan elemen solid tiga dimensi (3D). Studi konvergensi dan validasi terhadap konfigurasi sederhana dilakukan untuk menjamin kebenaran pemodelan elemen hingga. Dengan melihat distribusi faktor intensitas tegangan modus III pada arah tebal pelat, nilai di posisi tepi pelat lebih tinggi daripada di posisi tengah pelat. Sementara untuk modus I pola distrbusinya terbalik yaitu nilainya lebih rendah di posisi tepi pelat daripada di posisi tengah pelat. Dengan melihat distribusinya pada arah yang sama maka harga gaya nodal merupakan faktor dominan. Selain itu, sudut kemiringan retak, θ, memberikan efek yang signifikan terhadap nilai faktor intensitas tegangan. Perbandingan antara hasil perhitungan pada tugas akhir ini dengan perhitungan menggunakan teknik J-integral menunjukkan kesesuaian yang sangat baik.