TORSI TAK SERAGAM (NON UNIFORM TORSION)

dokumen-dokumen yang mirip
Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Mekanika Bahan Kode : TSP 205. Torsi. Pertemuan - 7

TEGANGAN DAN REGANGAN GESER. Tegangan Normal : Intensitas gaya yang bekerja dalam arah yang tegak lurus permukaan bahan

DISPLACEMENT PADA BATANG PRISMATIS DENGAN LUAS PENAMPANG BERVARIASI. Mekanika Kekuatan bahan 2 nd and 3 rd session

Bab 5 Puntiran. Gambar 5.1. Contoh batang yang mengalami puntiran

300 mm 900 mm. ΣF = 0 : Rv 20 kn + 10 kn 40 kn = 0 Rv = 50 kn. δ = P L / A E. Maka δ akan berbeda untuk P, L, A, atau E yang berbeda.

SISTEM SATUAN. Mekanika Kekuatan bahan 2 nd session Page 1. Dalam aplikasi mechanics kita memiliki 3 sistem dimensi dasar, yaitu

SISTEM SATUAN. Mekanika Kekuatan bahan 2 nd and 3 rd session Page 1

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

Ahmad Tusi ( 1

Mekanika Bahan TEGANGAN DAN REGANGAN

Session 1 Konsep Tegangan. Mekanika Teknik III

Resume Mekanika Struktur I

Rancang Bangun Alat Uji Impak Metode Charpy

Kuliah ke-2. UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI FAKULTAS TEKNIK Jalan Sudirman No. 629 Palembang Telp: , Fax:

Pertemuan IV II. Torsi

IV. ANALISIS TEKNIK. Pd n. Besarnya tegangan geser yang diijinkan (τ a ) dapat dihitung dengan persamaan :

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Force Method

PERENCANAAN ALAT BANTU PENGANGKAT DAN PEMINDAH KERTAS GULUNG

BAB III PERENCAAN DAN GAMBAR

RANCANG BANGUN ALAT PEMOTONG KABEL ROBOTIK TIPE WORM GEAR

STUDI EFECTIVE TORSIONAL CONSTANT UNTUK BERBAGAI PROFIL STUDI KASUS PROFIL GUNUNG GARUDA (254S)

METODE SLOPE DEFLECTION

Macam-macam Tegangan dan Lambangnya

BAB IV ANALISA DESAIN MEKANIK CRUISE CONTROL

PEGAS. Keberadaan pegas dalam suatu system mekanik, dapat memiliki fungsi yang berbeda-beda. Beberapa fungsi pegas adalah:

TEGANGAN DAN REGANGAN

BAB III PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

BAB 7 ANALISA GAYA DINAMIS

TUGAS AKHIR MENGHITUNG TEGANGAN THUMB BUCKET PADA EKSKAVATOR HIDROLIK 320D KELAS 20 TON

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

BAB II DASAR TEORI Sistem Transmisi

Catatan Materi Mekanika Struktur I Oleh : Andhika Pramadi ( 25/D1 ) NIM : 14/369981/SV/07488/D MEKANIKA STRUKTUR I (Strengh of Materials I)

III. METODE PENELITIAN

ANALISIS CANTILEVER BEAM DENGAN MENGGUNAKAN METODE SOLUSI NUMERIK TUGAS KULIAH

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV ANALISIS TEKNIK MESIN

BAB IV ANALISA PERBANDINGAN DAN PERHITUNGAN DAYA

Analisis Tegangan dan Regangan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN ITSM BAHAN AJAR MEKANIKA REKAYASA 2

Statika Struktur selasa, 18:20 s/d 20:30, S01 oleh hadi saputra

BAB IV PERHITUNGAN RANCANGAN

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

MEKANIKA TEKNIK 02. Oleh: Faqih Ma arif, M.Eng

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. karbon, baja paduan rendah mutu tinggi, dan baja paduan. Sifat-sifat mekanik dari

BAB III TEORI PERHITUNGAN. Data data ini diambil dari eskalator Line ( lampiran ) Adapun data data eskalator tersebut adalah sebagai berikut :

Getaran Mekanik. Getaran Bebas Tak Teredam. Muchammad Chusnan Aprianto

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

PERANCANGAN MESIN R. AAM HAMDANI

BAB III ANALISA IMPELER POMPA SCALE WELL

A. Pendahuluan. Dalam cabang ilmu fisika kita mengenal MEKANIKA. Mekanika ini dibagi dalam 3 cabang ilmu yaitu :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

l l Bab 2 Sifat Bahan, Batang yang Menerima Beban Axial

BAB II STUDI PUSTAKA

Konsep Dasar Getaran dan Gelombang Kasus: Pegas. Powerpoint presentation by Muchammad Chusnan Aprianto

VIII. TORSI Definisi Torsi. (couples) yang menghasilkan perputaran terhadap sumbu longitudinalnya. [Torsi]

Pemodelan Sistem Dinamik. Desmas A Patriawan.

BAB IV ANALISA & PERHITUNGAN ALAT

Osilasi Harmonis Sederhana: Beban Massa pada Pegas

Pertemuan I, II I. Gaya dan Konstruksi

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Skema Dinamometer (Martyr & Plint, 2007)

D3 TEKNIK SIPIL FTSP ITS

Jumlah serasah di lapangan

Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Mekanika Bahan Kode : TSP 205. Kolom. Pertemuan 14, 15

II. KAJIAN PUSTAKA. gaya-gaya yang bekerja secara transversal terhadap sumbunya. Apabila

Jurnal Flywheel, Volume 1, Nomor 2, Desember 2008 ISSN :

Tegangan Dalam Balok

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab 6 Defleksi Elastik Balok

BAB III PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI RODA GIGI DAN PERHITUNGAN. penelitian lapangan, dimana tujuan dari penelitian ini adalah :

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Metode Slope-Deflection

BAB IV PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN TRANSMISI PADA MESIN PERAJANG TEMBAKAU DENGAN PENGGERAK KONVEYOR

IV. PENDEKATAN DESAIN A. KRITERIA DESAIN B. DESAIN FUNGSIONAL

Analisis Struktur Statis Tak Tentu dengan Metode Slope-Deflection

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1 Mesin CNC turning

BAB II DASAR TEORI. c) Untuk mencari torsi dapat dirumuskan sebagai berikut:

Penurunan Rating Tegangan pada Belitan Motor Induksi 3 Fasa dengan Metode Rewinding untuk Aplikasi Kendaraan Listrik

PANJANG EFEKTIF UNTUK TEKUK TORSI LATERAL BALOK BAJA DENGAN PENAMPANG I (230S)

Bab III Elastisitas. Sumber : Fisika SMA/MA XI

BAB II TEORI DASAR. unloading. Berdasarkan sistem penggeraknya, excavator dibedakan menjadi. efisien dalam operasionalnya.

BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan 2.2 Motor 2.3 Reducer

Mulai. Pengumpulan Data

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

METODE PENELITIAN. Simulasi putaran/mekanisme pisau pemotong tebu (n:500 rpm, v:0.5 m/s, k: 8)

PUNTIRAN. A. pengertian

1. Kopling Cakar : meneruskan momen dengan kontak positif (tidak slip). Ada dua bentuk kopling cakar : Kopling cakar persegi Kopling cakar spiral

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi Motor

BAB III PERANCANGAN. = 280 mm = 50,8 mm. = 100 mm mm. = 400 gram gram

bermassa M = 300 kg disisi kanan papan sejauh mungkin tanpa papan terguling.. Jarak beban di letakkan di kanan penumpu adalah a m c m e.

Hubungan Antara Tegangan dan RPM Pada Motor Listrik

BAB II LANDASAN TEORI

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 7, No. 1 (2015), ( Print)

Lampiran 1. Analisis Kebutuhan Daya Diketahui: Massa silinder pencacah (m)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III ANALISA PERHITUNGAN

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi:

TORSI TAK SERAGAM (NON UNIFORM TORSION) Case 1 Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 1

Batang dengan 2 diameter yang berbeda dibebani dengan torque pada titik A, B, C, D sehingga batang tersebut dapat di bagi menjadi 3 segment yaitu AB, BC, CD. Pertanyaannya berapa τ max dan sudut puntirnya,? Cara Penyelesainnya Pertama : asumsikan semua internal torque pada sisi kanan batang T CD ; T CD + T 1 + T 2 T 3 = 0 T BC ; T BC + T 1 + T 2 = 0 T CD ; T AB + T 1 = 0 Kedua : Hitung tegangan geser menggunakan rumus Torsi pada setiap segmen Ketiga : Hitung Sudut puntir, tiap-tiap segmen Total sudut puntir dari satu batang adalah penjumlahan secara aljabar dari tiap sudut puntir, n = (φ i ) = φ CD + φ BC + φ AB = n=1 T i. L i G i. J Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 2 n i=1

Case 2 Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 3

Dalam kasus ini, τ max terjadi pada potongan x dengan diameter yang terkecil ( T adalah konstan ) τ max = 16 T d 3 Perhatikan pada elemen dengan panjang dx pada x dari ujung kiri batang, sehingga sudut puntirnya adalah dφ = T.dx G.J (x) dimana J (x) = adalah moment inertia polar dari potongan x pada jarak x dari ujungnya sehingga sudut puntir keseluruhan batang adalah L φ = dφ = 0 0 L Tdx G. J (x) Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 4

Case 3 Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 5

Dalam kasus ini Torsi yang bekerja pada batang bervariasi sepanjang batang. Solusi untuk persoalan ini adalah : Pertama : Jelaskan internal torque T(x) bervariasi sepanjang batang Buat free body diagramnya dalam keadaan kesetimbangan. Kedua : Ketiga : J (X) = juga ditentukan berdasarkan varisai geometrinya. Gunakan rumus torsi untuk mencari τ max Keempat : total sudut torsi bias ditentukan dengan integrasi L o φ = dφ = L 0 T x.dx G.J (x) Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 6

Contoh soal case 1 Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 7

Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 8

Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 9

PENYALURAN DAYA OLEH BATANG LINGKARAN Kerja yang dilakukan oleh torsi : W = Tϕ Φ = sudut rotasi dalam radian Daya adalah Laju Perubahan kerja : = = Kecepatan sudut : ( ) = =, = = Sehingga = Watt (W) = dimana =, ( ) = ( ) = = ( ) = ( =, =., = ) 1 watt adalah 1 Newton Meter per detik (1 Joule per detik) Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 10

CONTOH SOAL : Sebuah motor yang menggerakkan batang baja lingkaran solid menyalurkan 40 hp ke gigi di B (seperti gambar). Tegangan geser izin untuk baja adalah 6000 psi. a. Berapa diameter d yang diperlukan untuk batang tersebut jika akan dioperasikan pada 500 rpm? b. Berapa diameter d yang diperlukan jika batang tersebut dioperasikan pada 4000 rpm? Solusi. a. Motor beroperasi pada 500rpm. = ( )... = ( ) =, = Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 11

= =.. = =, b. Dengan cara yang sama seperti a dapat dicari soal b. 2. Batang solid ABC yang diameternya 50 mm (spt gambar). Digerakkan di A oleh motor yang menyalurkan 50 KW ke batang pada 10 Hz. Gigi di B dan C menggerakkan mesin yang membutuhkan daya sebesarmasing-masing 35 KW dan 15 KW. bandingkan tegangan geser maksimum dibatang dan sudut puntir antara motor di A dan gigi di C. (gunakan G= 80 GPa). Catatan T A = 796 Nm, T B = 557Nm, T C = 239Nm jarak AB = 1,0 m Jarak BC=1,2 m Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 12

Solusi Torsi yang bekerja pada batang = = = = = = ( ) = ( ) = ( ) = Torsi internal antara dua segmen batang dapat di peroleh dengan FBD. Dalam gamabr diatas; T AB = 796 Nm dan T BC = 239 Nm kedua torsi internal ini bekerja dalam arah yang sama sehingga sudut puntir di segmen AB dan BC saling menjumlahkan saat mencari sudut puntir total. Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 13

Tegangan Geser dan sudut putir. = = = =.( ).( ) =. (, ).( ) ( ).( ).( ) =. = = = =.( ).( ) =, (, ).( ) ( ).( ).( ) =. Jadi tegangan geser maksimum di batang AB adalah 32.4 MPa Dan sudut puntir total antara motor di A dan gigi di C adalah = + =. +. =. =. Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 14

Struktur statis tak tentu yang mengalami torque Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 15

CONTOH SOAL STATIS TAKTENTU Diketahui : Composite bar (btg composit) AB di jepit pada ujung A dan dibebani oleh torque T pada ujung B. Kedua part tersebut adalah 1. Solid bar dengan diameter d1 dan 2. Pipa dengan diameter luar d2; mereka digabung dengansambungan tetap(rigid) diujung B Ditanya : tentukan internal torque dari batang solid dan pipe T1 dan T2 Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 16

Solusi : Pertama: internal torque, T1 dari batang solid dan T2 dari pipe Berdasarkan kondisi kesetimbangan T1+T2 = T Kedua : berdasarkan persamaan compatibility Ф2 =ф1 Ketiga : φ 1 = T 1L G 1 J 1 = φ 2 = T 2L G 2 J 2 Bila kita kombinasikan dengan persamaan kondisi kesetimbangannya maka, T 1 = T G 1.J 1 G 1.J 1 + G 2.J 2 T 2 = T G 2.J 2 G 1.J 1 + G 2.J 2 Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 17

Refferences: Gare & Timoshenko, Mekanika Bahan 1 Johnston Beer, Mechanics of Engineering Anonymus, Mechanics of materials Mekanika Kekuatan bahan 5 th session hadisaputra@live.com Page 18