Analisis Kekuatan Material As/3501 Laminate Menggunakan Kriteria Regangan Maksimum

As/3501 laminate adalah bahan yang sering digunakan dalam aplikasi struktural yang membutuhkan kekuatan dan kekakuan yang tinggi. Dalam artikel ini, kami akan menganalisis kekuatan material As/3501 laminate menggunakan kriteria regangan maksimum. Fokus utama kami adalah menentukan beban yang sesuai dengan kegagalan lapisan pertama dan kegagalan akhir. Sebelum kita melangkah lebih jauh, mari kita lihat beberapa sifat material yang relevan. Modulus elastisitas longitudinal, $E_1$, dari As/3501 laminate adalah 138 GPa, sedangkan modulus elastisitas lateral, $E_2$, adalah 9 GPa. Kekuatan tarik longitudinal, $s_L^{(+)}$, adalah 1448 MPa, sedangkan kekuatan tarik lateral, $s_T^{(+)}$, adalah 62.7 MPa. Kekuatan tekan longitudinal, $s_L^{(-)}$, adalah 2482 MPa, sedangkan kekuatan tekan lateral, $s_T^{(-)}$, adalah 241 MPa. Koefisien Poisson, $v_{12}$, adalah 0.3, dan koefisien Poisson invers, $v_{21}$, adalah 0.0196. Dalam analisis kekuatan material, kriteria regangan maksimum digunakan untuk menentukan beban yang menyebabkan kegagalan. Kriteria ini menyatakan bahwa kegagalan terjadi ketika regangan pada salah satu arah melebihi batas regangan maksimum yang ditentukan. Dalam kasus ini, kita akan fokus pada regangan longitudinal. Untuk menentukan beban yang menyebabkan kegagalan lapisan pertama, kita perlu menggunakan persamaan regangan maksimum: $\epsilon_1 = \frac{N}{A_1} - \frac{N}{A_2}v_{21}$ di mana $\epsilon_1$ adalah regangan longitudinal, $N$ adalah beban yang diterapkan, $A_1$ adalah luas penampang lapisan pertama, dan $A_2$ adalah luas penampang lapisan kedua. Kegagalan lapisan pertama terjadi ketika regangan longitudinal mencapai batas regangan maksimum, yang dalam kasus ini adalah $s_L^{(+)} / E_1$. Dengan menggunakan persamaan regangan maksimum, kita dapat menyelesaikan persamaan untuk $N$: $N = \frac{A_1}{A_2}v_{21}E_1 + \frac{s_L^{(+)}}{E_1}A_1$ Dengan demikian, beban yang menyebabkan kegagalan lapisan pertama adalah $N$. Selanjutnya, untuk menentukan beban yang menyebabkan kegagalan akhir, kita perlu menggunakan persamaan regangan maksimum yang sama. Namun, kali ini kita akan menggunakan batas regangan maksimum untuk kegagalan akhir, yang dalam kasus ini adalah $s_L^{(-)} / E_1$. Dengan menggunakan persamaan regangan maksimum, kita dapat menyelesaikan persamaan untuk $N$: $N = \frac{A_1}{A_2}v_{21}E_1 + \frac{s_L^{(-)}}{E_1}A_1$ Dengan demikian, beban yang menyebabkan kegagalan akhir adalah $N$. Dalam artikel ini, kami telah menganalisis kekuatan material As/3501 laminate menggunakan kriteria regangan maksimum. Kami telah menentukan beban yang menyebabkan kegagalan lapisan pertama dan kegagalan akhir. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang kekuatan material ini, kita dapat merancang struktur yang lebih aman dan efisien.