Tesis

Analisis kegagalan pada pegas daun / Pradhana Kurniawan

Abstrak
Pegas daun merupakan sistem suspensi yang berfungsi sebagai peredam getaran akibat dari permukaan jalan yang tidak rata. Permukaan jalan yang tidak rata akan membuat pegas daun menerima pembebanan dynamic tinggi. Pembebanan dynamic tinggi dan kondisi lingkungan korosif berdampak pada kerentanan terhadap kegagalan. Kegagalan dimulai pada daerah yang menjadi pusat kosentrasi tegangan seperti cacat material. Kehadiran cacat material terjadi karena berbagai faktor seperti proses manufaktur yang tidak sempurna korosi dan benturan. Oleh karena itu identifikasi cacat melalui kristalografi sifat mekanis dan simulasi sangat penting menimalisir terjadinya kegagalan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis penyebab terjadinya kegagalan pegas daun melalui metode eksperimen lab dan eksperimen simulasi. Metode eksperimen lab terdiri atas komposisi kimia struktur mikro kekerasan morfologi patahan residual stress orientasi kristal dan texture. Metode eksperimen simulasi dilakukan untuk memperkuat eksperimen lab berdasarkan stress intensity factor dan fatigue crack growth rate. Hasil uji komposisi kimia menunjukan bahwa material pegas daun termasuk standarisasi grade SUP 10. Struktur mikro yang dihasilkan terdiri dari fasa martensite dan austenite sisa. Kehadiran austenite sisa yang memiliki karakteristik lebih ulet dibandingkan martensite akan menurunkan kekuatan dari pegas daun. Fasa martensite yang dominan juga dapat dibuktikan dari hasil pengujian kekerasan. Kekerasan pada titik identasi dekat dan jauh patan telah sesuai standarisasi JASO C 601. Residual stress pada pegas daun memiliki sifat compressive dengan nilai -278.5 plusmn 17.4. Orientasi kristal yang dihasilkan terdiri dari 110 200 211 dengan probability 1.043 1.063 dan 1.021. Probability yang tinggi pada bidang 200 menunjukan adanya texture yang kuat. Texture yang lemah pada probability yang rendah mengindikasikan adanya cacat pada material. Cacat dapat dilihat pada pengamatan morfologi patahan dan menunjukan adanya void. Void kemudian merambat seiring pembebanan fatigue melewati striations. Perambatan crack pada eksperimen simulasi didominasi oleh mode I (Opening). Hal ini sesuai dengan perhitungan analisis jumlah cycles dan fatigue crack growth rate dimana mode I memiliki jumlah cycles lebih rendah yaitu 187500 dibandingkan mode III 29000 sedangkan fatigue crack growth rate yang paling cepat dihasilkan mode I. Perambatan crack juga dianalisis berdasarkan analisis J-Integral dimana mode I menghasilkan nilai 3 809 mJ/mm dan mode II 3 790 mJ/mm.

Informasi Detail

DDC

Rt 629.243 KUR a

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Teknik Mesin, 2021.

Deskripsi Fisik

xvi, 174 lembar : ilus. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

04491/KI/22

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2021

Subjek

1. PEGAS DAUN - ANALISIS KEGAGALAN
2. LEAF SPRING - FAILURE ANALYSIS

Pembimbing

1. Andoko ; 2. Suprayitno

Lampiran Berkas