Simulic
Bahasa Indonesia

Uji tarik bahan teknik – grafik tegangan–regangan, titik luluh dan kekuatan tarik

TeknologiTeknik mesinUsia 16–17Lab virtual

Simulic.comMemuat…

Gunakan di kelas saya

Spesimen logam dijepit pada mesin uji tarik: seret penggeser (atau klik Tarik otomatis) untuk menambah pertambahan panjang saat spesimen memanjang, mengecil penampangnya (necking) dan akhirnya patah. Grafik tegangan σ = F/S₀ terhadap regangan ε = Δl/l₀ digambar secara langsung, dengan tanda batas elastis, kekuatan luluh σ_ch dan kekuatan tarik σ_b. Ganti bahan untuk membandingkan baja lunak CT38, baja C45, besi tuang kelabu (getas), paduan aluminium dan tembaga. Layar Modulus Young adalah percobaan Searle: beri beban pada kawat panjang, baca pertambahan panjang pada sekrup mikrometer dan diameter dengan mikrometer, buat grafik beban terhadap pertambahan panjang dengan daerah elastis ditandai, lalu tentukan E dari gradiennya.

Pelajaran: Bahan teknik: sifat mekanik bahan — kekuatan, keuletan, kekerasan; uji tarik dan grafik tegangan–regangan

Yang ditunjukkan

Uji tarik adalah cara baku untuk mengukur seberapa kuat dan seberapa ulet suatu logam: gaya dan pertambahan panjang diubah menjadi tegangan σ = F/S₀ dan regangan ε = Δl/l₀ agar benda uji berbagai ukuran dapat dibandingkan. Mula-mula logam mengikuti hukum Hooke σ = E·ε; setelah melewati kekuatan luluh, logam berubah bentuk permanen, mengeras, menyempit, lalu patah. Layar Modulus Young mengukur E seperti di laboratorium sekolah dengan alat Searle: kawat panjang dibebani bertahap, mikrometer membaca pertambahan panjang yang kecil, dan E = (F/ΔL)·(L/A) diperoleh dari bagian lurus dan elastis grafik beban–pertambahan panjang.

Cara menggunakan

Di tab Uji tarik, pilih Bahan spesimen lalu klik Tarik otomatis, atau geser penggeser Perpanjangan, dan amati grafik tegangan–regangan. Di tab Modulus Young (Searle), baca diameter kawat pada mikrometer, naikkan Beban tambahan sedikit demi sedikit, dan tekan Catat pembacaan setiap kali. Gunakan gradien titik-titik elastis, Panjang kawat L, dan luas A = πd²/4 untuk mencari E, lalu coba tembaga untuk melihat batas elastis.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar awal Uji tarik, Modulus Young (Searle)
  • Bahan spesimen Baja CT38 (baja karbon biasa), Baja C45 (baja karbon berkualitas), Besi tuang kelabu GX15-32 (bahan getas), Paduan aluminium (duralumin), Tembaga murni (sangat ulet)
  • Diameter spesimen d₀ 5–20 mm
  • Panjang ukur l₀ 50–200 mm
  • Laju tarik (regangan per detik) 1–20 %/s
  • Layar modulus Young: bahan kawat Baja, Kuningan, Tembaga
  • Layar modulus Young: kawat uji Kawat A (tipis), Kawat B, Kawat C (tebal)
  • Layar modulus Young: panjang kawat L 1–3 m

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa grafik digambar sebagai tegangan terhadap regangan, bukan gaya terhadap perpanjangan?
  2. Bahan mana dari kelima bahan yang memiliki perpanjangan saat patah terbesar, dan apa artinya bagi keuletannya?
  3. Berdasarkan grafik, apakah komponen mesin yang harus tahan benturan sebaiknya dibuat dari besi tuang kelabu atau baja?

Simulasi terkait