Pengaruh perbandingan tegangan (stress ratio) terhadap laju perambatan retak fatik panel komposit berpenguat kombinasi serat kenaf anyam dan kontinyu

Oleh :
Bayu Hendrawan - I0405020 - Fak. Teknik

ABSTRAK Tujuan penelitian ini adalah menyelidiki pengaruh stress ratio (R) terhadap laju perambatan retak fatik pada plat komposit berpenguat kombinasi serat kenaf anyam dan kontinyu. Bahan penelitian yang digunakan adalah serat kenaf (anyam dan kontinyu), resin unsaturated polyester 157 BQTN EX, dan hardener MEKPO. Plat komposit tersusun dari tiga lamina serat dengan susunan serat kontinyu-anyam-kontinyu. Pembuatan komposit dilakukan dengan metode cetak tekan pada faksi volume serat 40 %. Spesimen uji dibuat dengan mengacu pada standart ASTM E647. Pengujian fatik dilakukan dengan mesin uji Servopulser pada variasi stress ratio (R) 0,4; 0,2; 0; -0,2; dan -0,4. Hasil penelitian ini akan ditampilkan dalam persamaan PC Paris, da/dN = C(ΔK) m. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju perambatan retak fatik plat komposit meningkat seiring dengan penurunan nilai stress ratio. Hal ini dapat dilihat dari nilai konstanta “m” (angka eksponensial) yang semakin besar seiring dengan semakin kecil nilai stress ratio dan konstanta “C”yang semakin kecil seiring dengan semakin kecil nilai stress ratio. Persamaan PC Paris untuk masing-masing R = 0,4; 0,2; 0; -0,2; dan - 0,4 secara berurutan adalah da/dN = 4.10 -6 (ΔK) 0,794 ; da/dN = 7.10 -6 (ΔK) 0,595 ; da/dN = 6.10 -7 (ΔK) 1,192 ; da/dN =1.10 -7 ; (ΔK) 1,571 ; dan da/dN =8.10 -8 (ΔK) 1,659 ABSTRACT The objective of this research is to investigate the effect of stress ratio (R) on crack growth rate of the composite plate reinforced by combination woven and continous kenaf fibers. The materials in this research are kenaf fiber (woven and continous), unsaturated polyester resin 157 BQTN-EX, and MEKPO hardener. The composite plate consist of with three laminates of fiber that arranged in continous-woven-continous. The composite is made by using a press mold method for 40% fiber volume fraction. The specimens are produced according to ASTM E647. The fatigue test is conducted by using Servopulser machine for variation of stress ratio (R) 0,4; 0,2; 0; -0,2; and -0,4. The data of fatigue test is the number of load cycle and the crack length. The result of fatigue test is discribe in PC Paris equation, da/dN = C(ΔK) m. The result shows that fatigue crack growth rate of composite plate increases with the decreasing of stress ratio. The constanta "m" (number of eksponensial) is increases along with the decreasing of ratio stress and the constanta “C” is decreases along with the decreasing of stress ratio. The equation of PC Paris to each R = 0,4; 0,2; 0; -0,2; and -0,4 alternately is da/dN = 4.10 -6 (ΔK) 0,794 ; da/dN = 7.10 -6 (ΔK) 0,595 ; da/dN = 6.10 -7 (ΔK) 1,192 ; da/dN =1.10 - 7 ; (ΔK) 1,571 ; dan da/dN =8.10 -8 (ΔK) 1,659