Buckling Stress / Tegangan Lengkung

2012
09.16
1. Pendahuluan
Dua kategori kegagalan secara tiba-tiba komponen mekanis:
-kegagalan material dan
-ketidakstabilan struktural
Untuk kegagalan materi, perlu dipertimbangkan tegangan luluh untuk bahan bahan ulet dan tegangan utama untuk bahan yang rapuh. Sifat bahan ditentukan oleh uji tarik dan uji kompresi aksial aksial kolom pendek dari bahan. Gambar  kolom pendek gagal karena kegagalan material. Memprediksi kegagalan bahan dapat dicapai dengan menggunakan analisis elemen hingga,dengan cara memecahkan sistem aljabar linear untuk perpindahan yang

tidak diketahui, K δ = F.
               Jika solusi elemen hingga menunjukkan daerah mana allowables terlampaui, diasumsikan telahterjadi kegagalan material. Beban dimana terjadi buckling tergantung pada stiffness komponen,bukan pada kekuatan materinya.Buckling mengacu pada kehilangan stabilitas dari. Modus buckling biasanya independen darikekuatan material. Kehilangan stabilitas ini biasanya terjadi dalam rentang elastis material.Fenomena dua yang diatur oleh persamaan diferensial yang berbeda. Kegagalan bucklingutamanya bercirikan hilangnya stiffness struktural dan model analisis elemen hingga biasanyatidak linier, melainkan oleh sebuah solusi eigenvalue-eigenvektor elemen hingga, |K +λm K F|δm=0, dimana λm adalah buckling load factor ( BLF) untuk modus m-th, KF
adalah stiffnessgeometris tambahan yang diseba bkan oleh tekanan F, dan δm adalah buckling terkait perpindahan bentuk untuk modus m-th.Spatial distribusi dari beban adalah penting, tetapi besarnya relatif tidak penting. Perhitunganbuckling memberikan multiplier skala besarnya beban (atas atau bawah) yang diperlukan untuk menyebabkan buckling. Multiplier tersebut tergantung pada modulus material.Slender atau komponen berdinding tipis dibawah compressive stress rentan terhadap buckling.Kebanyakan orang telah mengamati apa yang disebut “Euler buckling” dimana anggota subjek long slender dengan gaya tekan bergerak lateral ke arah kekuatan seperti terlihat pada gambar
TEGANGAN TEKUK EULER Untuk kolom disematkan yang ideal yang ditunjukkan di bawah, beban tekuk kritis dapat dihitung menggunakan rumus Euler:

Dimana:

E = Modulus elastisitas bahan

I= Minimum momen inersia

L = panjang Didukung kolom (lihat gambar di bawah)

 Perhatikan bahwa terlepas dari kondisi akhir, beban kritis tidak tergantung pada kekuatan materi, melainkan kekakuan lentur, Tekuk resistensi dapat ditingkatkan dengan meningkatkan momen inersia.

Ketika gesper kolom, ia mempertahankan bentuknya dibelokkan setelah penerapan beban kritis. Dalam sebagian besar aplikasi, beban kritis biasanya dianggap sebagai beban maksimum yang berkelanjutan dengan kolom. Secara teoritis, setiap modus buckling adalah mungkin, tetapi kolom biasanya akan membelokkan ke mode pertama. Kolom A akan tertekuk sewaktu P beban mencapai tingkat kritis, disebut beban kritis, P cr.

 Ideal Pinned Kolom (Pinned – Pinned)

Untuk kolom dengan berbagai jenis dukungan, rumus EULER masih dapat digunakan jika jarak L diganti dengan jarak antara titik momen nol.

Panjang ini disebut panjang Le efektif and is illustrated in below. dan diilustrasikan di bawah ini. Dengan demikian persamaan beban kritis menjadi:

Rasio kelangsingan merupakan parameter penting dalam klasifikasi anggota kompresi, dan diwakili oleh persamaan:

Dimana:

r = Radius rotasi

 I = Momen inersia

 A = Luas penampang

Jika rasio kelangsingan> (lebih besar dari) rasio kelangsingan kritis, maka kolom diperlakukan sebagai kolom panjang dan rumus Euler buckling berlaku.

If slenderness ratio is < (less than) the critical slenderness ratio, the column is treated as a short column. Jika rasio kelangsingan adalah <(kurang dari) rasio kelangsingan kritis, kolom diperlakukan sebagai kolom pendek.

 Dalam kolom pendek, kegagalan dapat terjadi dengan kompresi tanpa signifikan tekuk dan pada tegangan melebihi batas proporsional. Untuk kondisi ini, rumus Johnson adalah berlaku:

Untuk kolom yang gagal setelah timbulnya perilaku inelastis, konstanta proporsionalitas harus digunakan daripada modulus elastisitas (Engesser formula).  Konstanta proporsionalitas, Et, adalah kemiringan dari diagram tegangan-regangan yang melampaui batas proporsional, modulus tangen disebut. Perhatikan dalam kisaran linear elastis, E = Et.

http://blog.ub.ac.id/hanggaw/2012/09/16/buckling-stress/

Your Reply

CAPTCHA Image
*