Perpustakaan Digital ITB

Proses pengelasan secara alami menghasilkan tegangan sisa akibat siklus termal lokal dan pendinginan yang tidak seragam, yang dapat memengaruhi respons mekanik material serta interpretasi pengukuran kekerasan berbasis indentasi. Namun, pengaruh berbagai kondisi tegangan sisa terhadap respons indentasi masih perlu dipahami, khususnya dalam pengembangan metode indentasi untuk menilai tegangan sisa. Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh tegangan sisa yang ditentukan sebelumnya terhadap respons indentasi paduan aluminium Al2024-T351 menggunakan Finite Element Analysis (FEA) pada ANSYS. Analisis dilakukan melalui tiga tahap, yaitu validasi model material elastoplastik berbasis kriteria luluh von Mises (J2) dengan multilinear isotropic hardening, replikasi model indentasi baseline dengan seperempat simetri menggunakan indenter bola kaku dengan radius 0.2 mm, serta penerapan kondisi tegangan sisa uniaxial dan equibiaxial sebesar ±200 hingga ±300 MPa dalam kondisi tarik dan tekan sebelum proses indentasi dengan kontrol perpindahan. Respons material hasil simulasi menunjukkan kesesuaian yang baik dengan data referensi pada daerah elastis dan plastis, sehingga digunakan sebagai dasar untuk analisis indentasi selanjutnya. Hasil respons beban-perpindahan (P–h) menunjukkan bahwa tegangan sisa tarik secara konsisten meningkatkan gaya reaksi hasil simulasi dibandingkan kondisi tanpa tegangan sisa, sedangkan tegangan sisa tekan menurunkannya. Kondisi tegangan sisa equibiaxial menghasilkan penyimpangan yang lebih besar terhadap kondisi baseline dibandingkan kondisi uniaxial yang sesuai. Tren tersebut berlawanan dengan hasil yang dilaporkan oleh studi referensi yang menunjukkan bahwa tegangan sisa tarik menurunkan kekerasan indentasi. Perbedaan tersebut dikaji berdasarkan beberapa faktor numerik, termasuk perbedaan antara model baseline dan konfigurasi referensi serta sensitivitas mesh pada daerah kontak, yang menunjukkan perlunya verifikasi lebih lanjut terhadap pemodelan kontak dan diskretisasi indenter. Hasil penelitian ini memberikan dasar numerik untuk menghubungkan kondisi tegangan sisa yang ditentukan dengan respons indentasi serta mendukung penelitian lebih lanjut mengenai penggunaan metode indentasi untuk penilaian tegangan sisa pada komponen hasil pengelasan.