Saturday, December 17, 2011

Material-1

Sampeyan dulu lulusan apa sih mas….?
“Kenapa kang, kok tumben2an tanya2 sekolah? Udah lupa to?
Nggak, Cuma mo flash back aja, soalnya apa yg mo kita obrolin hari ini ada mambu-mambu dikit sama pelajaran sekolah dulu.
“Ohh…”
Hehehe masih kebayang dulu sekolah SD Balangan II di kampong nyeker (ndak pakai sepatu), klo ujan ndak pake payung tp pake daun pisang atau plastic guedhe bungkus gula. Hmmm sungguh sesuatu banget. Nikmat bisa sekolah adalah anugrah yg sangat2 harus saya syukuri. SPP SD saya dulu cumak bayar 300 repes. SMP Sendangsari, dg gaya necis baju strikaan pakai setrika cap Jago hingga sudut lipatannya tajam (istilahnya mbele'r), pake sepatu converse dikutuk (sepatu warrior red) dan tas hitam panjang selutut ala Lupus. Dulu SMP cuma bayar 3000 udah termasuk nabung 100 buat study tour ke nJokarto. Saya SMA yg udah agak kotaan dikit meski bukan SMA kaporit (SMA 4 Yogyakarta). Berangkat naik Bus 3/4 Koperasi Pemuda yg suka dikuyo-kuyo sama sopir dan keneknya, soalnya anak sekolah ndak bayar penuh. SPP dulu cuma 7000 rupiah. Ini klo gak salah juga udah ada nabungnya buat study tour ke mBali. Saat kuliah pun masih lumayan, satu semester 250 ribu rupiah, plus ada sedikit beasiswa yg bs disisihkan untuk beli Komputer Pentium 486. Lumayan, bs buat ngetik tugas akhir dan dengerin lagunya The Corrs lewat winamp (bilangnya The Corrs, padahal Asep Irama hahaha). Dengan modal nekat dan keyakinan sederhana bahwa “dimana ada kemauan, di situ pasti ada jalan”, akhirnya bisa juga jd sarjana teknik dari universitas ternama di Yogya. Alhamdulillah ya....
Sekarang kehidupanku (secara ekonomi) sudah agak mendingan di bandingkan ekonomi orang tua saya dulu. Dengan uang hutang dr mertua, aku juga bisa dapat gelar master dr salah satu universitas di nDepok. Nikmat Allah yg mana lagi yg pantas aku dustakan?
Tp nggak tahu mengapa, justru saat ini saya punya ketakutan yg begitu mendera. Apakah saya bisa provide pendidikan yg layak bagi anak2 saya nanti? Salah satu ego dasar orang tua adalah, keharusan anak memiliki pendidikan yang lebih tinggi dari orang tuanya. Rasa-rasanya, ini akan sulit diwujudkan mengingat mahalnya biaya pendidikan. Wuihh, biaya sekolah sekarang mahal banget euy….
“Gak salah ya kang ya, klo sebagian orang masih menganggap bahwa zaman Suharto lebih enak dr zaman reformasi ya…?”
Hmm…..
“Simak obrolan pasutri sambil nyruput teh yg ditemani mendoan anget berikut….”
Bapak    : Bu ne, kalau dipikir-pikir, rasanya lebih enak dulu pas masih zaman Suharto ya bu ne…?
Ibu         : Cie-cie… Gak ada angina, gak ada hujan tumben-tumbenan ini Bapakne ngomongin politik…
                  Ada apa gerangan?
Bapak    : Ah, gak papa kok Bu ne…
Ibu         : Kenapa Pak ne, kok Zaman Suharto lebih enak dr zaman reformasi.
Bapak    : Iya, kan dulu pas zaman Suharto, Bu ne masih muda, masih keset… hehehe
Ibu         : ?????
Lambemu iku, wis dilanjut ae sinaune…..
Iya, sekarang kita mo ngomongin soal material. Berbicara tentang material di B31.3, kita musti ngomongin material dr aspek sebagai berikut :
-          Kekuatan material (Sifat Mekanis dr material)
-          Basis untuk design stress
-          Material Requirement
Yuk mareee kita kupas satu demi satu….
Sifat Mekanis Material
Stress(Tegangan)
Gaya (F) dibagi luas permukaan dimana gaya tersebut bekerja (A), satuannya bisa Psi, kg/cm2, N/m2 (Pascal, Pa) dll.
Strain (Regangan)
Perubahan panjang (delta L) dibagi dengan panjang mula-mula (L0).
Dari pengujian tarik suatu material, bisa didapatkan diagram Stress-Strain. Dari pemahaman tentang kurva ini, kita bisa nantinya akan lebih mudah untuk memahami material dan stress analysis lebih lanjut.

Dari kurva stress-strain, kita bisa tahu :
-          Yield stress : tegangan dimana material mulai mengalami deformasi plastis.
-          Tensile stress/ultimate stress: tegangan maximum yg bisa ditahan suatu material saat ditarik sebelum material mengalami necking.
-          Modulus elastisitas : deskripsi matematis dari material yg menunjukkan tendensi untuk terdeformasi elastis jika dikenai suatu gaya, didefinisikan sebagai kemiringan (slope) dari kurva stress-strain pada daerah elastis, semakin tinggi modulus elastisitas maka material akan semakain kaku.
Creep
Deformasi permanen terus-menerus dr suatu material yang mengalami stress yg konstan. Dengan kata lain, creep merupakan fenomena yg bergantung dengan waktu (time dependent behavior).
-          CS pada suhu di atas 370 C
-          SS pada suhu di atas 510 C
-          Al alloy pd suhu di atas 150 C

"hehehe kata kunci creep ada di waktu dan temperatur tinggi ya kang?

Kurang lebih seperti itu, creep itu sebenernya kan fenomena difusi. Nah difusi itu variable waktu, dan laju difusi dipengaruhi tingginya temperatur. Contoh kasusnya turbin blade, yg beroperasi pada temperatur sangat-sangat tinggi. Maka materialnya dipilih nickel base alloy, udah gitu dibuat single crystal lagi biar laju creepnya rendah. Trus, turbin blade juga mengenal umur pakai. Jadi, walaupun belum kelihatan rusak, tp kalau umurnya udah sampai padai design lifetimenya ya musti diganti.
Fatigue Failure
Kegagalan sebagai hasil dari pembebanan berulang (load cycle) yg besarnya lebih kecil dari pada beban yg dibutuhkan untuk material mengalami kegagalan pada single application.
"Kang, jadi kata kuci untuk fatigue failure ini adalah load cycle ya"
Iya, jd jangan ujug2 klo ada failure pada sistem perpipingan terus bilang fatigue ya....
"Lo kok nuduh....."
Hehehehe

Toughness (Ketangguhan)
Kemampuan material untuk mengabsorb energy dan mendeformasi pastis tanpa patah, didefinisikan sebagai jumlah energy per volume yang material tersebut bisa absorb sebelum patah. Dari, kurva stress-strain, toughness bisa direfleksikan dengan luas area dibawah kurva.
 "Wuih, kelihatannya brittle fracture ini nggilani banget ya? Apa ini salah satu contoh kegagalan yg bersifat catasthropic ya"

Hmmm... bolehlah, jd kegagalannya bersifat ujug-ujug, dumadakan, sekonyong-konyong....


Secara laboratorium, mengetahui toughness material dengan charpy impact test.








Pemahaman yg baik dr fracture toughness ini, membantu kita dlm aplikasi pada temperatur rendah. Material seperti CS mengenal adanya temperature transisi antara ductile dan brittle (temperature transition embrittlement). Terlihat dr grafik, CS pada aplikasi temperature rendah dapat kehilangan ketangguhannya, sehingga material pada temperature rendah rawan terjadi brittle fracture.

"Oooo.... kayaknya fenomena ini yg melatar belakangi adanya material LTCS ya kang?"









to be continued

No comments:

Post a Comment