TUGAS

Mata Kuliah Mekanika Teknik

Rangkuman Penjelasan Mekanika dan Tegangan

Disusun Oleh :

Nasrul Hendrik (14503241012)

KELAS A1

Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Tahun 2014

Fakultas Teknik

Universitas Negeri Yogyakarta

Definisi Tegangan

Apabila suatu gaya dalam ditahan oleh penampang batang maka di dalam penampang batang tersebut akan mengalami adanya tegangan. Tegangan adalah reaksi yang timbul di seluruh bagian spesimen dalam rangka menahan beban yang diberikan. Bila penampangnya kecil itu dijumlah hingga mencapai penampang spesimen, maka jumlah gaya per satuan luas yang muncul di dalam bahan itu harus menjadi sama dengan beban dari luar.

Satuan yang digunakan dalam penjabaran tegangan adalah satuan gaya dibagi dengan satuan luas. Pada satuan SI, gaya diukur dalam Newton (N) dan luas diukur dalam satuan meter kuadrat (m2). Biasanya, 1 N/m2 dikenal sebagai satu Pascal (Pa). Apabila dijabarkan dalam rumus adalah sebagai berikut :

 σ  = F/A

dengan :

σ  : Tegangan (N/m2)

F    : gaya (Newton)

A   : luas (m2)

menurut jenis pembebanan yang diberikan, tegangan diklasifikasikan menjadi:

1. Tegangan tarik

2. Tegangan geser

3. Tegangan tekan

4. Tegangan puntir

5. Tegangan lengkung/bengkok

A. Tegangan Tarik

Tegangan tarik (tensile strength, ultimate tensile strength) adalah tegangan maksimum yang bisa ditahan oleh sebuah bahan ketika diregangkan atau ditarik, sebelum bahan tersebut patah. Kekuatan tarik umumnya dapat dicari dengan melakukan uji tarik dan mencatat perubahan regangan dan tegangan. Titik tertinggi dari kurva tegangan-regangan disebut dengan kekuatan tarik maksimum (ultimate tensile strength). Nilainya tidak bergantung pada ukuran bahan, melainkan karena faktor jenis bahan.

Dimensi dari kekuatan tarik adalah gaya per satuan luas. Dalam satuan SI, digunakan pascal (Pa) dan kelipatannya (seperti MPa, megapascal). Pascal ekuivalen dengan Newton per meter persegi (N/m²). Satuan imperial diantaranya pound-gaya per inci persegi (lbf/in² atau psi), atau kilo-pound per inci persegi (ksi, kpsi).

Contoh: Tegangan tarik yang terjadi pada katrol.

B. Tegangan Tekan

Tegangan tekan adalah kapasitas dari suatu bahan atau struktur dalam menahan beban yang akan mengurangi ukurannya. Kekuatan tekan dapat diukur dengan memasukkannya ke dalam kurva tegangan-regangan dari data yang didapatkan dari mesin uji. Beberapa bahan akan patah pada batas tekan, beberapa mengalami deformasi yang tidak dapat dikembalikan. Deformasi tertentu dapat dianggap sebagai batas kekuatan tekan, meski belum patah, terutama pada bahan yang tidak dapat kembali ke kondisi semula (irreversible). Pengetahuan mengenai kekuatan tekan merupakan kunci dalam mendesain sebuah struktur. Kekuatan tekan dapat diukur dengan mesin uji universal.

contoh tegangan tekan yang terjadi pada kaki meja

C. Tegangan Geser

Tegangan geser terjadi jika suatu benda bekerja dengan dua gaya yang berlawanan arah, tegak lurus sumbu batang, tidak segaris gaya namun pada penampangnya tidak terjadi momen.

PP

(1)

P

P

(2)

τ=( ρ2 )

Ageser gandadouble shear

τ=( ρA )

geser tunggalsingle shear

contoh tegangan geser pada sambungan baut konstruksi jembatan

D. Tegangan Puntir

Tegagan puntir sering terjadi pada poros roda gigi dan batang-batang torsi pada mobil, juga saat melakukan pengeboran. Jadi, merupakan tegangan trangensial.

Contoh tegangan puntir yang terjadi pada tromol roda sepeda

E. Tegangan Lengkung

Tegangan lengkung adalah tegangan yang diakibatkan karena adanya gaya yang menumpu pada titik tengah suatu beban sehingga mengakibatkan benda tersebut seakan-akan melengkung.

contoh tegangan lengkung yang terjadi pada siku penyangga.