PENENTUAN FAKTOR KONSENTRASI TEGANGAN PADA BERBAGAI JENIS KAMPUH LAS MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

From the stress analysis viewpoint, a groove weld could be seen as geometrical discontinuity. Its can be produce inhomogeneous stress distributions. Some region in the groove weld can have maximum stress. Ratio between nominal stress and maximum stress is known as stress concentrations factor. In the design process, the estimate of magnitude of maximum stress is important. Stress distributions in the groove weld could be estimated with experimental or numerical. One of the methode to determined stress distributions is finite element methods (FEM). In these research, 12 kind of groove weld according JSSC (Japan Society of Steel Construction) have been evaluated with FEM. Plaine straine element and axial load is used in these model. Some asumption have been made to analyzise these model. There are no change of material properties in the region of base metal, heat afected zone and base metal. Material that used in these model are steel with E 200Gpa and poison ratio 0,3 and asummed to be homogeneous and isotropics. Commercial software based on FEM have been used to to analysis stress distributions each models. The result is stress concentrations factor is only 1,18. In the desig process it caould be ignored. Sepanjang daerah yang dilas selalu meninggalkan alur yang disebut dengan kampuh las. Bentuk kampuh las tersebut dapat dipandang sebagai ketidak-kontinyuan geometri. Dalam kajian analisa tegangan, ketidak-kontinyuan geometri tersebut akan menyebabkan distribusi tegangan menjadi tidak seragam. Beberapa tempat akan mengalami tegangan yang maksimum. Perbandingan antara tegangan maksimum dengan nominalnya disebut dengan faktor konsentrasi tegangan. Dalam tahapan desain perlu diperhatian besarnya tegangan maksimum yang terjadi disekitar daerah tersebut. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan dcsain yang aman. Penentuan distribusi tegangan ini dapat dilakukan dengan eksperimental maupun secara numerik misalnya dengan menggunakan metode elemen hingga (MEH) seperti yang digunakan pada penelitian ini. Pada penelitian ini telah dievalusai distribusi tegangan yang terjadi untuk 12 jenis kampuh las sesuai standar JSSC (Japan Society of Steel Construction) dengan MEH. Jenis elemen yang digunakan adalah elemenplaine strain, beban yang diterapkan adalah tank. Pada penelitian ini diasumsikan tidak terjadi perubahan sifat mekanis antara weld metal, heat (tithed zone dan base metal. Material yang digunakan adalah baja dengan E 200Gpa dan rasio Poison 0,3 yang diasumsikan homogen isotropik. Dari basil evaluasi tegangan dengan menggunakan perangkat lunak berbasis MEH, diperoleh besarnya faktor konsentrasi tegangan (Kt) untuk tiap-tiap jenis model. Hasilnya diperoleh bahwa besamya Kt sangat rendah yaitu maksimum 1,1K Dengan demikian dalam perhitungan disain hal tersebut dapat diabaikan.