digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/its-paper-36402-2106100088-presentation.pdf · latar...
Post on 15-Mar-2019
237 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Sidang Tugas Akhir – Teknik Manufaktur
Aplikasi penggunaan Metode ButterworthLowpass Filter dengan Edge Detection
Canny-Roberts untuk mengetahuiKarakteristik stress-strain Material
berbasis Image Processing
Oleh :HANIF PRIBADI2106100 088
Pembimbing :M. Khoirul Effendi. ST, M.Sc. Eng
1
Latar Belakang
2
Nilai stress-strain merupakan parameterkekuatan material yang sangat penting bagikeamanan Manusia. Untuk mengukur nilaistress-strain tersebut maka diperlukanMetode Moire yakni sebuah metodepengukuran defleksi permukaan materialberbasis Image Processing untuk mengolahcitra berwarna menjadi citra biner berupapola garis-garis yang menunjukkan nilaidefleksi permukaan material dengan formulayang ada sehingga dapat diketahui nilaistress-strain material tersebut
3
Rumusan Masalah
1. Bagaimana menentukan besaran Defleksi Padamaterial uji dengan menggunakan metode imageprocessing
2. Bagaimana menggunakan Jenis pattern/kisi yangtepat agar pola moiré terlihat jelas
3. Bagaimana menggunakan Butterworth lowpassfilter untuk mengolah citra hasil metode Moire
4. Bagaimana menggunakan Canny Edge Detectionuntuk menampilkan suatu objek ukur
5. Bagaimana menentukan besaran Medan Stress-Strain pada suatu material
6. Bagaimana mem-validasi tingkat keakurasianhasil pengukuran True Stress-strain metodeMoire dengan teori, dan numerik
4
Batasan Masalah
Agar Pembahasan dalam perhitungan lebih spesifik dantidak meluas, maka ditentukan batasan masalah sebagaiberikut :
1. Data image Menggunakan Thesis sebelumnya2. Pengolahan citra yang diperoleh dilakukan
dengan menggunakan software Komputasi.3. Hasil perbandingan ke-3 metode yang
diharapkan tidak lebih dari 10%
1. Mendapatkan besaran defleksi pada material dengan metodeimage processing dari citra moiré.
2. Memperoleh besaran stress dan strain pada material.3. Mengetahui jenis kisi (pattern) yang tepat pada spesimen uji agar
terlihat pola moiré.4. Mengetahui hasil pengolahan citra moiré dengan metode
Butterworth lowpas filter, serta metode canny edge detection.5. Membandingkan tingkat keakurasian hasil metode moiré dengan
teori, true stress-strain dan numerik.
Tujuan
Manfaat
1. Mengenal proses metode (non-contact) ini mendapatkan nilai stress-strain lebih cepat daripada metode kontak.
2. Dapat menjadi sebuah metode alternatif karena ringkas dan mudah dibawa kemana-mana (portable).
5
6
Dasar Teori
1. Studi Literatur2. Metode Moire3. Image Processing4. Cara menghitung Defleksi5. Perbandingan Metode Moire dengan
Teoritis dan Numerik ANSYS
Penelitian Terdahulu
Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan Hidayat tentang hasilpengukuran dengan menggunakan tiga metode yaitu metodenumerik, metode moire, dan metode teoritis. Maka Nilai medanstress –strain yang dihasilkan oleh software melalui image processingdibandingkan dengan metode analitis terdapat perbedaan rata-rata6% untuk tiga jenis pembebanan dan 8,8% antara metode moiredengan numerik.
7
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Doni Adibrata tentanganalisa deformasi plat logam dengan menggunakan metode moireproyeksi yang menggunakan periode grating 4,5 mm dengan jarakbenda uji dengan kamera 90 cm dan jarak benda uji dengan LCDproyektor 82 cm dengan nilai ϴ=300 sehingga diketahui terdapatkorelasi antara deformasi benda uji dengan pergeseran pola moireyang diproyeksikan.
PerbandinganPenelitian Terdahulu denganPenelitian yang saya lakukan
8
Parameter Penelitian ini Hidayat
Pattern Garis dan garis Garis dan Dot
Material AISI 304* STEEL AISI 304
Metode FilterMedian Filter &
ButterworthLowpass Filter
FFT
Deteksi Tepi Canny danRoberts Thinned
Tabel True Stress-Strain Ada Tidak ada
Tentang Moire
Hasil foto kamera digital tampak Moire Pattern
9
Contoh Pembentukan Pola Moire Superposisi dua grating
Shadow Moire
10
Metode Out of plane Measurement
proyeksi frinji pada objek
Image Prosessing Canny Edge Detection.
11
1. Input Citra moire Displacement 2 mm
2. Mengubah gambar berwarna menjadi
Grayscale
3. Mengubah gambar keabuan (output grayscale)
menjadi blur
4. Butterworth Lowpass filter mengubah gambar blur menjadi lebih halus
dan terang
5. Threshold mengubah citra keabuan (Butterworth
Lowpass Filter) menjadi citra hitam putih (biner)
6. Edge detection mengubah citra biner
menjadi citra pola garis
Image Prosessing Roberts Edge Detection.
12
1. Input Citra moire Displacement 2 mm
2. Mengubah gambar berwarna menjadi
Grayscale
3. Mengubah gambar keabuan (output grayscale)
menjadi blur
4. Butterworth Lowpass filter mengubah gambar blur menjadi lebih halus
dan terang
5. Threshold mengubah citra keabuan (Butterworth
Lowpass Filter) menjadi citra hitam putih (biner)
6. Edge detection mengubah citra biner
menjadi citra pola garis
Cara menghitung defleksi Metode Moire
Pembebanan berupa displacemnt pada pusat material uji akan menghasilkan jumlah pola gelap terang moiré.
Persamaan displacement
Dimana z : pembebanan berupa displacement pada pusat (mm), s : spasi kisi (mm), d : jarak antara pengamat dan sumber cahaya (mm), h : jarak antara kamera atau sumber cahaya dengan grating (mm) N : jumlah orde frinji yang tercipta (mm)
13
Rumus Besaran strain yang terjadi
14
Rumus Besaran stress yang terjadi
Persamaan metode teoritis pada plat yang terdefleksi oleh beban terpusat
∏−
∏−== ∑∑
∞
=
∞
= bn
amaw
m nmn
y2cos1x2cos11 1
Dimanaw: besar defleksiz: Koordinat sumbu z tempatnilai strain terjadi, bernilai t/2
Diagram AlirPenelitian
15
Persiapan Sebelum Eksperimen
- Spesimen Uji:jenis material spesimen adalah kompositdimensi material uji berbentuk persegi15x15 cm, tebal 1 mm
-Peralatan Penelitian:a: Kamera Digitalb: Lampu halogenc: Dial indikatord: Penjepit Spesimen
Diagram AlirImage Processing
Mulai
Citra Hasil Moire (Masih berupa gambar berwarna)
Input Citra
Bentuk Grayscale
Median Filter
Butterworth Low Pass Filter
Adaptive Threhold
Deteksi Tepi Canny & Robert
Selesai
Output Citra Hitam & Putih
16
Diagram AlirPerhitungan Moire
Stress-Strain
Mulai
N(jumlah periode fringi), d (jarak antara pengamat &
sumber), h (jarak kisi dengan kamera), s (spasi kisi), Z
(defleksi pada pusat)
dshNZ ××
=
Z≥2Z=(0,5 – 1 -1,5 - 2)mm &
s≥2S=(1 – 1,5 -2 )mm
selesai
Jarak kisi / mm
tidak
ya
2
2
xwzx ∂
∂−=ε
2
2
xwzy ∂
∂−=ε
( )yxx vv
E εεσ +−
= 21
( )xyy vv
E εεσ +−
= 21
17
Flowchart PerhitunganStress-Strain Teoritis
18
19
Analisa Data dan Pembahasan
150 mm
10 mm
130 mm
Plat AISI 304AlatJepit
Keling
(Baut)
Jarak kisi 1 mm
Spesifikasi Material Uji:Jenis Material : Steel AISI 304Panjang : 150 mmLebar : 150 mmTebal : 1,5 mmMassa Jenis : 8,6-6 kg/mm3
Modulus (E) : 193 GpaPoisson ration : 0,3
4 Titik Sample
20
Proses Terjadinya DisplacementMetode Moire
Pola Moire dengan displacement pusat sebesar 0,5 mm
Pola Moire dengan displacement pusat sebesar 1 mm
21
Pola Moire dengan displacement pusat sebesar 2 mm
Pola Moire dengan displacement pusat sebesar 1,5 mm
Proses Terjadinya DisplacementMetode Moire
22
Analisa Data dan Pembahasan
Pembentukan FrinjiCitra Asli Citra Greyscale Citra Median Filter
Citra Butterworth Lowpass Filter
Citra TresholdCitra Deteksi Tepi
23
Hasil Image Deteksi Tepi Canny640 px = 130 mm
480
px =
130
mm
Analisa Data dan Pembahasan
24
Analisa Data dan Pembahasan
Tabel Nilai konversi piksel menjadi jarak frinji/milimeter dengan koordinat X dan Yke arah kanan:
Koordinat Koordinat (Piksel) Koordinat (Milimeter) Jarak Koordinat (mm)
(X1 ; Y1) 332 ; 267 67,39 ; 72,35 0 ; 0(X2 ; Y2) 369 ; 267 74,9 ; 72,35 7,517 ; 0 (X3 ; Y3) 380 ; 267 77,14 ; 72,35 9,75 ; 0(X4 ; Y4) 493 ; 267 100,079 ; 72,35 32,689 ; 0(X5 ; Y5) 527 ; 267 106,98 ; 72,35 39,59 ; 0(X6 ; Y6) 625 ; 267 126,87 ; 72,35 59,48 ; 0
Tabel Nilai konversi piksel menjadi jarak frinji/milimeter dengan koordinat X dan Yke arah kanan:
Koordinat Koordinat (Piksel) Koordinat (Milimeter) Jarak Koordinat (mm)
(X1 ; Y1) 332 ; 267 67,39 ; 72,35 0 ; 0(X2 ; Y2) 288 ; 267 58,46 ; 72,35 -8,93 ; 0 (X3 ; Y3) 246 ; 267 77,14 ; 72,35 -9,75 ; 0(X4 ; Y4) 193 ; 267 49,94 ; 72,35 -17,45 ; 0(X5 ; Y5) 161 ; 267 32,68 ; 72,35 -34,71 ; 0(X6 ; Y6) 43 ; 267 8,73 ; 72,35 -58,66 ; 0
25
Analisa Data dan Pembahasan
Mencari Defleksi Moire Canny Pada 4 Titik Sample
1) Titik 1 didapat angka 1,955 mm2) Titik 2 berjarak 10 mm lalu menginterpolasi frinji ke-4 dan frinji ke-3 maka nilai defleksi titik 2 sebesar 1,304 mm 3) Titik 3 berjarak 20 mm dari pusat menginterpolasi frinji ke-4 dan frinji ke-3 maka nilai defleksi titik 3 sebesar 1,16 mm4) Titik 4 berjarak 30 mm dari pusat menginterpolasi frinji ke-4 dan frinji ke-3 maka nilai defleksi titik 3 sebesar 0,98 mm
26
Hasil Image Deteksi Tepi Roberts
Analisa Data dan Pembahasan
640 px = 130 mm
480
px =
130
mm
27
Analisa Data dan Pembahasan
Tabel Nilai konversi piksel menjadi jarak frinji/milimeter dengan koordinat X dan Yke arah kanan:
Koordinat Koordinat (Piksel) Koordinat (Milimeter) Jarak Koordinat (mm)
(X1 ; Y1) 330 ; 267 66,99 ; 72,35 0 ; 0(X2 ; Y2) 368 ; 267 74,7 ; 72,35 7,71 ; 0 (X3 ; Y3) 380 ; 267 77,14 ; 72,35 10,15 ; 0(X4 ; Y4) 492 ; 267 99,87 ; 72,35 32,88 ; 0(X5 ; Y5) 526 ; 267 106,78 ; 72,35 39,79 ; 0(X6 ; Y6) 625 ; 267 126,87 ; 72,35 59,88 ; 0
Tabel Nilai konversi piksel menjadi jarak frinji/milimeter dengan koordinat X dan Yke arah kanan:
Koordinat Koordinat (Piksel) Koordinat (Milimeter) Jarak Koordinat (mm)
(X1 ; Y1) 330 ; 267 66,99 ; 72,35 0 ; 0(X2 ; Y2) 289 ; 267 58,67 ; 72,35 -8.32 ; 0 (X3 ; Y3) 246 ; 267 49,94 ; 72,35 -17,05 ; 0(X4 ; Y4) 192 ; 267 38,97 ; 72,35 -28.02 ; 0(X5 ; Y5) 160 ; 267 35,48 ; 72,35 -31.51 ; 0(X6 ; Y6) 42 ; 267 8,52 ; 72,35 -58.47 ; 0
28
Analisa Data dan Pembahasan
Mencari Defleksi Moire Roberts Pada 4 Titik Sample
1) Titik 1 didapat angka 1,955 mm2) Titik 2 berjarak 10 mm lalu menginterpolasi frinji ke-4 dan frinji ke-3 maka nilai defleksi titik 2 sebesar 1,325 mm 3) Titik 3 berjarak 20 mm dari pusat menginterpolasi frinji ke-4 dan frinji ke-3 maka nilai defleksi titik 3 sebesar 1,16 mm4) Titik 4 berjarak 30 mm dari pusat menginterpolasi frinji ke-4 dan frinji ke-3 maka nilai defleksi titik 3 sebesar 1,018 mm
29
Analisa Data dan Pembahasan
Mencari Defleksi Metode Teori
Displacement Pada Titik Sample 2Persaman Besaran Defleksi untuk beban terpusat dengan kondisi plat terjepit:
Maka
Displacement Pada Titik Sample 1
Nmv
tED 65,59)1(12
.2
3
=−
=
mD
aPw 002,000543,02
max =
×=
mxw 310502,1 −=
−
−= ∑∑∞
=
∞
= 13,0065,02cos1
13,0075,02cos1
1 1
ππ nmawm n
mn
30
Analisa Data dan Pembahasan
Mencari Defleksi Metode Teori
Displacement Pada Titik Sample 4Persaman Besaran Defleksi untuk beban terpusat dengan kondisi plat terjepit:
Maka
−
−=∑∑
∞
=
∞
= 13,0065,02cos1
13,0095,02cos1
1 1
ππ nmawm n
mn
Displacement Pada Titik Sample 3
Maka
−
−=∑∑
∞
=
∞
= 13,0065,02cos1
13,0085,02cos1
1 1
ππ nmawm n
mn
mxw 310502,1 −=
mxw 310073,1 −=
31
Analisa Data dan Pembahasan
Tabel Perbandingan Defleksi dari 5 metode
TitikMetode Teori
(mm)Metode Ansys
(mm)
Metode Moire Canny
(mm)
Metode Moire Roberts (mm)
MoireHidayat(mm)
1 2 2,01 1,955 1,955 1,955
2 1,806 1,715 1,304 1,325 1,775
3 1,502 1,44 1,16 1,164 1,394
4 1,073 1,01 1,018 1,023 0,843
32
Analisa Data dan Pembahasan
Grafik Defleksi Perbandingan dari 5 metode
metode teori dengan metode moire prosentase nilai rata-rata perbedaan antara empat buah titik sebesar 14,4%, Metode numeric ansys denganmetode moire prosentase rata-rata terdapat perbedaan sebesar 11,6%
33
Analisa Data dan Pembahasan
Perhitungan Stress-Strain Metode Teori
mD
aPa 000479,0..12662,0 4
2
11 ==π
Nilai Tegangan Teoritis pada Titik Sample 1
−
=
∂∂
2
2200
2
2
13,014,3.1.4
13,0065,0.180.1.2cos1
0,13.0,0652.1.180cos000479,0
xw
−
=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
=2
22
1 12
2 42cos12cosa
mb
yna
xmaxw
m nmn
πππ
−
=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
= am
byn
axma
xw
m nmn
πππ 22cos12sin1 1
Persamaan Defleksi arah X
Nm2356,22
2
−=∂∂
xw
34
Persamaan Defleksi arah Y
Analisa Data dan Pembahasan
Nilai Tegangan Teoritis pada Titik Sample 1
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
= bm
byn
axma
yw
m nmn
πππ 22sin2cos11 1
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
=2
22
1 1112
2
13,01.4
13,0065,0..1.2cos
13,0065,0..1.2cos1 πππ
m na
yw
−
=
∂∂
2
2200
2
2
13,014,3.1.4
13,0065,0.180.1.2cos1
0,13.0,0652.1.180cos000479,0
yw
Nm2356,22
2
−=∂∂
yw
35
Persamaan Moment Titik 1
Analisa Data dan Pembahasan
( ) Nm354,173)356,2(3,02356,265,592
2
2
2
=−×+−−=∂∂
+∂∂
−=yw
xwDM x υ
( ) Nm354,173)356,2(3,02356,265,592
2
2
2
=−×+−−==∂∂
+∂∂
−=xw
ywDM y υ
Persamaan Nilai Stress Titik 1
( ) Pa106225,4105,1
105,7354,1731212 833
4
3 ×=×
×××==
−
−
tzM x
xσ
( ) Pa106225,4105,1
105,7354,1731212 833
4
3 ×=×
×××==
−
−
tzM y
yσ
Nilai Tegangan eqivalen pada titik Sample 1
Pa621,4)(2
1 222 =++−= yxxeq y σσσσσ
36
Analisa Data dan Pembahasan
Perhitungan Stress-Strain Metode Teori
Nilai Tegangan Teoritis pada Titik Sample 2
Persamaan Defleksi arah X
−
=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
= am
byn
axma
xw
m nmn
πππ 22cos12sin1 1
−
=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
=2
22
1 12
2 42cos12cosa
mb
yna
xmaxw
m nmn
πππ
−
=
∂∂
2
2200
2
2
13,014,3.1.4
13,0065,0.180.1.2cos1
0,13.0,0752.1.180cos000479,0
xw
Nm9786,12
2
−=∂∂
xw
37
Analisa Data dan Pembahasan
Persamaan Defleksi arah Y
Nilai Tegangan Teoritis pada Titik Sample 2
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
= bm
byn
axma
yw
m nmn
πππ 22sin2cos11 1
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
=2
22
1 1112
2
13,01.4
13,0065,0..1.2cos
13,0075,0..1.2cos1 πππ
m na
yw
−
=
∂∂
2
2200
2
2
13,014,3.1.4
13,0065,0.180.1.2cos1
0,13.0,0752.1.180cos000479,0
yw
Nm9786,12
2
−=∂∂
yw
38
Analisa Data dan Pembahasan
( ) Nm737,155)1075,2(3,09786,165,592
2
2
2
=−×+−−=∂∂
+∂∂
−=yw
xwDM x υ
Persamaan Moment Titik 2
( ) Nm119,161)9786,1(3,01075,265,592
2
2
2
=−×+−−=∂∂
+∂∂
−=xw
ywDM y υ
Persamaan Nilai Stress Titik 2
( ) Pa10152,4105,1
105,7737,1551212 833
4
3 ×=×
×××==
−
−
tzM x
xσ
( ) Pa10296,4105,1
105,7354,1731212 833
4
3 ×=×
×××==
−
−
tzM y
yσ
Nilai Tegangan eqivalen pada titik Sample 2
Pa225,4)(2
1 222 =++−= yxxeq y σσσσσ
39
Analisa Data dan Pembahasan
Perhitungan Stress-Strain Metode Teori
Nilai Tegangan Teoritis pada Titik Sample 3
Persamaan Defleksi arah X
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
= bm
byn
axma
yw
m nmn
πππ 22sin2cos11 1
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
=2
22
1 1112
2
13,01.4
13,0065,0..1.2cos
13,0085,0..1.2cos1 πππ
m na
yw
−
=
∂∂
2
2200
2
2
13,014,3.1.4
13,0065,0.180.1.2cos1
0,13.0,0852.1.180cos000479,0
xw
Nm2698,12
2
−=∂∂
xw
40
Nilai Tegangan Teoritis pada Titik Sample 3
Persamaan Defleksi arah Y
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
= bm
byn
axma
yw
m nmn
πππ 22sin2cos11 1
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
=2
22
1 1112
2
13,01.4
13,0065,0..1.2cos
13,0085,0..1.2cos1 πππ
m na
yw
−
=
∂∂
2
2200
2
2
13,014,3.1.4
13,0065,0.180.1.2cos1
0,13.0,0852.1.180cos000479,0
yw
Nm7528,12
2
−=∂∂
yw
Analisa Data dan Pembahasan
41
Analisa Data dan Pembahasan
Persamaan Moment Titik 3
( ) Nm109,107)7528,1(3,02698,165,592
2
2
2
=−×+−−=∂∂
+∂∂
−=yw
xwDM x υ
( ) Nm277,127)2698,1(3,07528,165,592
2
2
2
=−×+−−=∂∂
+∂∂
−=xw
ywDM y υ
Persamaan Nilai Stress Titik 3
( ) Pa10856,2105,1
105,7109,1071212 833
4
3 ×=×
×××==
−
−
tzM x
xσ
( ) Pa10394,3105,1
105,7277,1271212 833
4
3 ×=×
×××==
−
−
tzM y
yσ
Nilai Tegangan eqivalen pada titik Sample 3
Pa159,3)(2
1 222 =++−= yxxeq y σσσσσ
42
Nilai Tegangan Teoritis pada Titik Sample 4
Analisa Data dan Pembahasan
Perhitungan Stress-Strain Metode Teori
Persamaan Defleksi arah X
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
= bm
byn
axma
yw
m nmn
πππ 22sin2cos11 1
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
=2
22
1 1112
2
13,01.4
13,0065,0..1.2cos
13,0085,0..1.2cos1 πππ
m na
yw
−
=
∂∂
2
2200
2
2
13,014,3.1.4
13,0065,0.180.1.2cos1
0,13.0,0952.1.180cos000479,0
xw
Nm792,02
2
−=∂∂
xw
43
Analisa Data dan Pembahasan
Nilai Tegangan Teoritis pada Titik Sample 4
Persamaan Defleksi arah Y
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
= bm
byn
axma
yw
m nmn
πππ 22sin2cos11 1
−=
∂∂ ∑∑
∞
=
∞
=2
22
1 1112
2
13,01.4
13,0065,0..1.2cos
13,0095,0..1.2cos1 πππ
m na
yw
−
=
∂∂
2
2200
2
2
13,014,3.1.4
13,0065,0.180.1.2cos1
0,13.0,0952.1.180cos000479,0
yw
Nm513,12
2
−=∂∂
yw
44
Analisa Data dan Pembahasan
Persamaan Moment Titik 4
( ) Nm317,74)513,1(3,0792,065,592
2
2
2
=−×+−−=∂∂
+∂∂
−=yw
xwDM x υ
( ) Nm423,104)792,0(3,0513,165,592
2
2
2
=−×+−−=∂∂
+∂∂
−=xw
ywDM y υ
Persamaan Nilai Stress Titik 4
( ) Pa109817,1105,1
105,7317,741212 833
4
3 ×=×
×××==
−
−
tzM x
xσ
( ) Pa107846,2105,1
105,7423,1041212 833
4
3 ×=×
×××==
−
−
tzM y
yσ
Nilai Tegangan eqivalen pada titik Sample 4
Pa613,2)(2
1 222 =++−= yxxeq y σσσσσ
45
Analisa Data dan Pembahasan
Perhitungan Stress-Strain Metode Moire Canny
Nm3,001,0.2
001,0.6.2.
1
1 ===∂∂
=∂∂
LPN
xw
xw
n
n
Nilai Tegangan Moire pada Titik Sample 1
Nm25,001,0.2
101.5.2. 3
2
2
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
+
+
LPN
xw
yw
n
n 01,00
21
1
====
+ XXXX
n
n
( )
−∂∂
−∂∂
+−∂∂
−∂∂
−×××
=
∂∂
+∂∂
−=
+
+
+
+
+
+−
nn
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
x YYyw
yW
XXxw
xW
yw
xw
vzE
1
1
1
1
1
1
2
49
2
2
2
2
2 .3,01
105,710193)1(
. υυσ
Pax910033,1 ×=σ
Persamaan Hubungan Stress-Strain
46
Analisa Data dan Pembahasan
Nilai Tegangan Moire pada Titik Sample 2
Nm199,001,0.2101.98,3
.2. 3
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
LPN
xw
xw
n
n
Nm177,001,0.2101.55,3
.2. 3
2
2
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
+
+
LPN
xw
yw
n
n
( )
−∂∂
−∂∂
+−∂∂
−∂∂
−×××
=
∂∂
+∂∂
−=
+
+
+
+
+
+−
nn
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
x YYyw
yW
XXxw
xW
yw
xw
vzE
1
1
1
1
1
1
2
49
2
2
2
2
2 .3,01
105,710193)1(
. υυσ
Persamaan Hubungan Stress-Strain
Pax810445,4 ×=σ
02,001,0
21
1
====
+ XXXX
n
n
47
Analisa Data dan Pembahasan
Nilai Tegangan Moire pada Titik Sample 3
Nm177,001,0.2101.55,3
.2. 3
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
LPN
xw
xw
n
n
Nm1618,001,0.2
101.236,3.2. 3
2
2
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
+
+
LPN
xw
yw
n
n
Persamaan Hubungan Stress-Strain
( )
−∂∂
−∂∂
+−∂∂
−∂∂
−×××
=
∂∂
+∂∂
−=
+
+
+
+
+
+−
nn
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
x YYyw
yW
XXxw
xW
yw
xw
vzE
1
1
1
1
1
1
2
49
2
2
2
2
2 .3,01
105,710193)1(
. υυσ
Pax810246,3 ×=σ
03,002,0
21
1
====
+ XXXX
n
n
48
Analisa Data dan Pembahasan
Nilai Tegangan Moire pada Titik Sample 4
Nm1618,001,0.2
101.236,3.2. 3
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
LPN
xw
xw
n
n
Nm15,001,0.2101.11,3
.2. 3
2
2
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
+
+
LPN
xw
yw
n
n 04,003,0
21
1
====
+ XXXX
n
n
Persamaan Hubungan Stress-Strain
( )
−∂∂
−∂∂
+−∂∂
−∂∂
−×××
=
∂∂
+∂∂
−=
+
+
+
+
+
+−
nn
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
x YYyw
yW
XXxw
xW
yw
xw
vzE
1
1
1
1
1
1
2
49
2
2
2
2
2 .3,01
105,710193)1(
. υυσ
Pa101898,1 6×=xσ
49
Analisa Data dan Pembahasan
Pax810246,3 ×=σ
Perhitungan Stress-Strain Metode Moire Roberts
Nilai Tegangan Moire pada Titik Sample 1
Nm3,001,0.2
001,0.6.2.
1
1 ===∂∂
=∂∂
LPN
xw
xw
n
n
Nm25,001,0.2
101.5.2. 3
2
2
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
+
+
LPN
xw
yw
n
n
Persamaan Hubungan Stress-Strain
( )
−∂∂
−∂∂
+−∂∂
−∂∂
−×××
=
∂∂
+∂∂
−=
+
+
+
+
+
+−
nn
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
x YYyw
yW
XXxw
xW
yw
xw
vzE
1
1
1
1
1
1
2
49
2
2
2
2
2 .3,01
105,710193)1(
. υυσ
01,00
21
1
====
+ XXXX
n
n
50
Analisa Data dan Pembahasan
Nilai Tegangan Moire pada Titik Sample 2
Nm25,001,0.2
001,0.5.2.
1
1 ===∂∂
=∂∂
LPN
xw
xw
n
n
Nm203,001,0.2
101.062,4.2. 3
2
2
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
+
+
LPN
xw
yw
n
n
Persamaan Hubungan Stress-Strain
( )
−∂∂
−∂∂
+−∂∂
−∂∂
−×××
=
∂∂
+∂∂
−=
+
+
+
+
+
+−
nn
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
x YYyw
yW
XXxw
xW
yw
xw
vzE
1
1
1
1
1
1
2
49
2
2
2
2
2 .3,01
105,710193)1(
. υυσ
02,001,0
21
1
====
+ XXXX
n
n
Pax81071,9 ×=σ
51
Analisa Data dan Pembahasan
03,002,0
21
1
====
+ XXXX
n
n
Nilai Tegangan Moire pada Titik Sample 3
( )
−∂∂
−∂∂
+−∂∂
−∂∂
−×××
=
∂∂
+∂∂
−=
+
+
+
+
+
+−
nn
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
x YYyw
yW
XXxw
xW
yw
xw
vzE
1
1
1
1
1
1
2
49
2
2
2
2
2 .3,01
105,710193)1(
. υυσ
Persamaan Hubungan Stress-Strain
Nm2,001,0.2101.4
.2. 3
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
LPN
xw
xw
n
n
Nm17,001,0.2101.56,3
.2. 3
2
2
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
+
+
LPN
xw
yw
n
n
Pax810203,6 ×=σ
52
Analisa Data dan Pembahasan
Pax81073,5 ×=σ
Nilai Tegangan Moire pada Titik Sample 4
Nm178,001,0.2101.56,3
.2. 3
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
LPN
xw
xw
n
n
Nm156,001,0.2
101.126,3.2. 3
2
2
1
1 =×
==∂∂
=∂∂ −
+
+
LPN
xw
yw
n
n 04,003,0
21
1
====
+ XXXX
n
n
Persamaan Hubungan Stress-Strain
( )
−∂∂
−∂∂
+−∂∂
−∂∂
−×××
=
∂∂
+∂∂
−=
+
+
+
+
+
+−
nn
n
n
n
n
nn
n
n
n
n
x YYyw
yW
XXxw
xW
yw
xw
vzE
1
1
1
1
1
1
2
49
2
2
2
2
2 .3,01
105,710193)1(
. υυσ
53
Analisa Data dan Pembahasan
Tabel Perbandingan Medan Stress-strain
TitikMetode Ansys(Pa)
Metode Teori(Pa)
Metode Moire Canny
(Pa)
Metode Moire
Roberts (Pa)
MoireHidayat (Pa)
1 1,12x109 4,621 x108 1,033 x109 1,033 x109 1,137 x109
2 5,19x108 4,225 x108 4,445 x108 9,718 x108 9,953 x108
3 3,31x108 3,159 x108 3,236 x108 6,203 x108 8,802 x108
4 1,98x108 2,613 x108 1,302 x108 5,731 x108 6,632 x108
54
Analisa Data dan Pembahasan
Grafik Medan Stress-Strain Perbandingan dari 5 metode
Medan Stress Metode teori dengan metode Stress-Strain moireprosentase nilai rata-rata perbedaan antara empat buah titik sebesar33%, Metode numeric ansys dengan metode moire prosentase rata-rataterdapat perbedaan sebesar 14,6%
55
Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan
Saran
1. Besaran Displacement metode moire dibandingkan dengan cara teoritis maka ada perbedaan nilai yang rata-rata berkisar 14,4% dan jika dibandingkan dengan numerik maka rata-rata perbedaan berkisar 11,6%..2. Besaran medan stress metode moire dengan numerik ansys terdapat perbedaan rata-rata sebesar 14,6% dan antara metode Moire dan teori sebesar 33%.3. Metode secara numeric, teoritis dan moire terdapat perbedaan hasil pengukuran yang antara lain disebabkan oleh kualitas pola gelap terang yang dihasilkan secagai acuan software komputasi untuk melakukan pengolahan citra yang akan menghasilkan hasil pengukuran
1. Dalam pelaksanaan eksperimen diusahakan plat uji terjepit secara merata dan samarapat di keempat sisinya.
2. Penambahan jumlah frinji yang lebih banyak pada proses pengolahan citra agar hasilnya lebih akurat.
3. Alternatif menggunakan plat uji berbentuk lingkaran, agar pola moire yang terciptalebih membentuk lingkaran yang ideal
4. Penambahan Titik koordinat frinji pada arah sumbu y (atas&bawah) diperbanyak untuk mendapatkan hasil pendekatan moire yang baik
Hasil Penelitian dengan Tabel Perbandingan
Parameter Moire Teoritis Numerik Ansys
Deflexi
Nilai deflexi paling kecil dibandingkan
dengan metode lainnya
Nilai Deflexi rata – rata paling besar dibanding metode
lainnya
Nilai Deflexi yang dihsailkan
diantara dua perhitungan
lainnya
Stress
Nilai Stress paling paling besar
dibandingkan metode lainnya
Nilai Stresspaling kecil
dibandingkan metode lainnya
Nilai Stress yang dihasilakn
diantara dua perhitungan
lainnya
56
TERIMA KASIH
57
top related