Metalurgi Fisik dan Teknik Pendingin

Bentuk kurva tegangan-regangan (stress-strain curve) pada diagram true stress-strain dan engineering stress-strain berbeda karena pendekatan perhitungan regangan yang digunakan dalam masing-masing metode.

Engineering Stress-Strain Curve:
Perhitungan Regangan: Regangan pada pendekatan engineering stress-strain dihitung berdasarkan dimensi awal atau asli dari sampel material. Ini berarti regangan dihitung dengan membagi perubahan panjang sampel (deltas) dengan panjang awal sampel.
Pertahankan Volume: Dalam pendekatan ini, volume material dianggap tetap. Meskipun sebenarnya terdapat perubahan volume saat material diberi beban, pendekatan ini mengabaikan perubahan volume tersebut.

Oleh karena itu, kurva engineering stress-strain memiliki bentuk yang cenderung merendah dan lebih lebar. Saat beban diberikan, regangan dihitung berdasarkan dimensi awal, yang menyebabkan nilai regangan pada kurva engineering lebih rendah daripada yang sebenarnya terjadi pada material.

True Stress-Strain Curve:
Perhitungan Regangan: Regangan pada pendekatan true stress-strain dihitung berdasarkan dimensi aktual material pada saat pengujian. Ini berarti regangan dihitung dengan membagi perubahan panjang sampel dengan panjang aktual sampel pada setiap titik beban.
Volume Tetap: Dalam pendekatan true stress-strain, volume material dianggap tetap konstan, sehingga perubahan volume selama deformasi diakomodasi dalam perhitungan regangan.

Dengan menggunakan pendekatan ini, kurva true stress-strain menghasilkan nilai regangan yang lebih tinggi daripada yang dicapai pada pendekatan engineering stress-strain. Oleh karena itu, kurva true stress-strain cenderung memiliki bentuk yang lebih tinggi dan lebih sempit.

Perbedaan ini penting karena mempengaruhi interpretasi perilaku material, terutama pada kondisi beban yang ekstrim dan deformasi plastis yang signifikan. Pemilihan pendekatan yang tepat tergantung pada tujuan pengujian dan analisis yang dilakukan pada material tertentu.

Bentuk kurva true stress-strain dan engineering stress-strain berbeda karena keduanya mempertimbangkan aspek yang berbeda dalam deformasi bahan. Perbedaan ini terutama terjadi karena perubahan dalam luas penampang bahan selama deformasi. Berikut adalah beberapa penjelasan mengapa kedua kurva berbeda:

True Stress-Strain:
True stress-strain mempertimbangkan luas penampang aktual bahan pada titik waktu tertentu selama deformasi. Oleh karena itu, dalam perhitungan true stress, luas penampang ini terus berkurang seiring dengan regangan bahan yang meningkat.
True stress memberikan gambaran yang lebih akurat tentang resistensi bahan terhadap deformasi karena memperhitungkan perubahan sebenarnya dalam luas penampang selama proses.
Pada diagram true stress-strain, biasanya tidak ada puncak (titik patah) yang terlihat karena luas penampang terus menyempit seiring dengan peningkatan regangan plastis.

Engineering Stress-Strain:
Engineering stress-strain mempertimbangkan luas penampang awal bahan sebelum deformasi dan tidak memperhitungkan perubahan luas penampang seiring dengan regangan.
Pada kurva engineering stress-strain, puncak (titik patah) yang terlihat mewakili tegangan maksimum yang dapat diresistensi oleh bahan sebelum kegagalan.
Engineering stress-strain memberikan hasil yang lebih sederhana dan mudah digunakan dalam analisis desain, terutama ketika perubahan luas penampang tidak signifikan dalam aplikasi tertentu.

bentuk true stress strain dan engineering stress strain berbeda karena metode perhitungan dan pengukuran yang digunakan dalam masing masing kasus. perbedaan ini terutama terkait dengan bagaimana mereka memperlakukan perubahan geometri atau area penampang material selama deformasi.
engineering stress strain dihitung dengan menggunakan asal area penampang awal sebelum deformasi dimulai. ini berarti area penampang material diasumsikan tetap selama deformasi, meskipun dalam kenyataannya area penampang material seringkali berubah seiring dengan deformasi.
sedangkan true stress strain dihitung dengan menggunakan area penampang saat ini(area penampang aktual) pada setiap titik dalam deformasi. ini memperhitungkan perubahan area penampang material seiring dengan deformasi

perbedaan bentuk pada kurva true stress strain dan engineering stress strain karena faktor pembagi nya berbeda.

true stress strain adalah perbandingan antara tegangan regangan pada bahan terhadap luas penampang selama deformasi

sedangkan
engineering stress strain perbandingan antara tegangan regangan pada bahan terhadap luas penampang awal bahan

Bentuk kurva tegangan-regangan (stress-strain curve) pada diagram true stress-strain dan engineering stress-strain berbeda karena perbedaan dalam cara menghitung regangan.

Engineering stress-strain curve

Perhitungan regangan: Regangan dihitung berdasarkan dimensi awal sampel material.
Pertahankan volume: Volume material dianggap tetap, meskipun sebenarnya terdapat perubahan volume saat material diberi beban.
Oleh karena itu, kurva engineering stress-strain memiliki bentuk yang cenderung merendah dan lebih lebar.

True stress-strain curve

Perhitungan regangan: Regangan dihitung berdasarkan dimensi aktual material pada saat pengujian.
Volume tetap: Volume material dianggap tetap konstan, sehingga perubahan volume selama deformasi diakomodasi dalam perhitungan regangan.
Dengan menggunakan pendekatan ini, kurva true stress-strain menghasilkan nilai regangan yang lebih tinggi daripada yang dicapai pada pendekatan engineering stress-strain. Oleh karena itu, kurva true stress-strain cenderung memiliki bentuk yang lebih tinggi dan lebih sempit.

Perbedaan ini penting karena mempengaruhi interpretasi perilaku material, terutama pada kondisi beban yang ekstrim dan deformasi plastis yang signifikan.

Pentingnya pemilihan pendekatan
Pendekatan yang tepat tergantung pada tujuan pengujian dan analisis yang dilakukan pada material tertentu.

Engineering stress-strain curve lebih sering digunakan karena lebih mudah dihitung dan dipahami.
True stress-strain curve lebih akurat, tetapi lebih sulit dihitung.

Kesimpulan
Bentuk kurva tegangan-regangan berbeda karena perbedaan dalam cara menghitung regangan. Perbedaan ini penting karena mempengaruhi interpretasi perilaku material.

Perbedaan antara true stress-strain dan engineering stress-strain terletak pada bagaimana area referensi digunakan dalam pengukuran respons material terhadap beban:

-True Stress-Strain: Menggunakan area penampang aktual pada saat ini. Ini mempertimbangkan perubahan area penampang material selama deformasi plastis. Dalam analisis, ini lebih akurat untuk kasus deformasi plastis di mana area penampang berubah.

-Engineering Stress-Strain: Menggunakan area penampang awal (sebelum deformasi) sebagai referensi. Ini digunakan untuk memudahkan pengukuran dan memberikan nilai yang lebih konsisten dalam analisis elastisitas sebelum mencapai deformasi plastis.

Perbedaan ini penting karena memberikan sudut pandang yang berbeda dalam menganalisis perilaku material. True stress-strain lebih relevan dalam situasi plastis, sementara engineering stress-strain lebih umum digunakan dalam perencanaan dan desain industri yang sering fokus pada elastisitas.

Bentuk true stress-strain dan engineering stress-strain adalah dua konsep yang berbeda dalam menganalisis perilaku material saat mengalami deformasi. Perbedaan ini terjadi karena pendekatan yang digunakan dalam menghitung tegangan dan regangan pada material.

Engineering Stress-Strain:
- Engineering stress (tegangan rekayasa) dihitung dengan membagi beban yang diberikan pada material dengan luas penampang awal sebelum deformasi.
- Engineering strain (regangan rekayasa) dihitung dengan membagi perubahan panjang material dengan panjang awalnya.
- Pada kurva engineering stress-strain, regangan dinyatakan relatif terhadap panjang awal material.

True Stress-Strain:
- True stress (tegangan sejati) dihitung dengan membagi beban yang diberikan pada material dengan luas penampang aktual pada setiap titik deformasi.
- True strain (regangan sejati) dihitung dengan membagi perubahan panjang aktual dengan panjang aktual material pada setiap titik deformasi.
- Pada kurva true stress-strain, regangan dinyatakan relatif terhadap panjang aktual material.

Mengapa bentuk true stress-strain berbeda dari engineering stress-strain?
- Efek Penurunan Penampang: Dalam proses deformasi material, terutama pada regangan plastis yang signifikan, penampang material akan mengalami pengurangan karena adanya pemanjangan material. Dalam perhitungan true stress-strain, pengurangan penampang ini diperhitungkan pada setiap titik deformasi. Namun, dalam perhitungan engineering stress-strain, penampang awal material tetap digunakan, sehingga pengurangan penampang tidak diperhitungkan.

- Konsistensi Data: Perhitungan true stress-strain memberikan hasil yang lebih akurat dalam menggambarkan perilaku material saat mengalami deformasi yang signifikan, terutama pada regangan plastis. Hal ini karena perhitungan true stress dan true strain bergantung pada kondisi aktual material pada setiap titik deformasi. Sementara itu, engineering stress-strain memberikan hasil yang lebih mudah dipahami dan digunakan dalam analisis awal, terutama pada regangan elastis yang kecil.

Bentuk true dan engineering stress strain berbeda karena kedua besaran tersebut dihitung dengan cara yang berbeda.

Engineering stress strain dihitung dengan membagi gaya yang diberikan dengan luas penampang material awal, sedangkan true stress strain dihitung dengan membagi gaya yang diberikan dengan luas penampang material aktual.

Luas penampang material aktual akan berubah seiring dengan deformasi yang terjadi. Oleh karena itu, true stress strain akan meningkat lebih cepat daripada engineering stress strain.

- Pada dasarnya pemilihan antara engineering stress-strain ataupun true stress-strain tergantung pada tujuan uji tarik dan jenis analisis atau aplikasi yang akan dilakukan. Dalam beberapa kasus, bisa jadi perlu untuk menggunakan informasi dari keduanya untuk mendapatkan gambaran yang lebih lengkap tentang kinerja material.

- Perbedaan utama antara keduanya terletak pada cara mereka menangani perubahan area penampang material selama uji tarik. Karena true stress mempertimbangkan perubahan ini, ia memberikan gambaran yang lebih akurat tentang sejauh mana material telah terdeformasi. Oleh karena itu, true stress-sering dianggap lebih relevan ketika mempertimbangkan deformasi plastis atau analisis di daerah plastis. Sedangkan untuk konsep Engineering Stress-Strain mengabaikan perubahan yang terjadi selama proses.

Perbedaan utama antara true stress-strain dan engineering stress-strain terletak pada cara mereka memperlakukan perubahan penampang material selama peregangan. Engineering stress-strain menganggap penampang tetap, sementara true stress-strain mempertimbangkan perubahan penampang. True stress-strain lebih akurat untuk deformasi plastis, sementara engineering stress-strain lebih sederhana dan sering digunakan dalam aplikasi elastis. Pemilihan tergantung pada tingkat akurasi yang diperlukan dalam mengatasi kegagalan produk di industri.

Bentuk diagram true stress-strain dan engineering stress-strain berbeda karena mereka menggunakan definisi yang berbeda untuk stress dan strain.
Engineering Stress-Strain Curve :
1. Engineering Stress (σ): Diukur dengan membagi beban yang diterima oleh material dengan luas penampang awal sebelum deformasi. Dalam engineering stress-strain curve, penampang awal digunakan sebagai acuan untuk menghitung stress pada setiap titik.
2. Engineering Strain (ε): Diukur dengan membagi perubahan panjang material dengan panjang awal material. Dalam engineering strain, panjang awal digunakan sebagai acuan untuk menghitung strain pada setiap titik.
True Stress-Strain Curve :
1. True Stress (σ): Diukur dengan membagi beban yang diterima oleh material dengan luas penampang aktual material pada saat itu. True stress memperhitungkan perubahan luas penampang material seiring dengan deformasi.
2. True Strain (ε): Diukur dengan membagi perubahan panjang material dengan panjang aktual material pada saat itu. True strain memperhitungkan perubahan panjang material seiring dengan deformasi.

Perbedaan antara keduanya terletak pada bagaimana mereka memperlakukan perubahan geometri saat material mengalami deformasi.

Engineering Stress-Strain:
Engineering stress (σ): Dihitung dengan membagi beban yang diterapkan (F) pada penampang awal material (A0), yaitu sebelum deformasi terjadi. σ = F / A0.
Engineering strain (ε): Dihitung dengan membagi perubahan panjang material (ΔL) oleh panjang awal material (L0). ε = ΔL / L0.
Engineering stress-strain menganggap bahwa penampang material tidak berubah selama deformasi, yang berarti bahwa area penampang tetap sama sepanjang uji tarik.
True Stress-Strain:
True stress (σt): Dihitung dengan membagi beban yang diterapkan (F) pada penampang aktual material saat ini (A), yang disesuaikan dengan perubahan luas penampang selama deformasi. σt = F / A.
True strain (εt): Dihitung dengan membagi perubahan panjang material (ΔL) oleh panjang aktual material saat ini (L), yang disesuaikan seiring dengan perubahan panjang. εt = ln(L / L0).
True stress-strain mempertimbangkan bahwa penampang material berubah seiring dengan deformasi, yang berarti bahwa area penampang berkurang saat material mengalami regangan.

Bentuk true stress-strain berbeda dari engineering stress-strain dikarenakan hal berikut.
- Perubahan Geometri: True stress-strain memperhitungkan perubahan geometri material selama deformasi, sementara engineering stress-strain mengabaikan perubahan ini.
- Perilaku Material yang Realistis: True stress-strain memberikan gambaran yang lebih realistis tentang perilaku material saat mengalami deformasi yang signifikan, karena ia mempertimbangkan perubahan area penampang aktual.
- Penentuan Batas Pecah (Fracture): True stress-strain lebih akurat dalam menentukan batas pecah material, karena ia mempertimbangkan perubahan area penampang selama deformasi yang dapat mempengaruhi lokasi batas pecah.

Bentuk kurva true stress-strain dan engineering stress-strain berbeda karena keduanya mempertimbangkan aspek yang berbeda dalam deformasi bahan. Perbedaan ini terutama terjadi karena perubahan dalam luas penampang bahan selama deformasi. Berikut adalah beberapa penjelasan mengapa kedua kurva berbeda:

-True Stress-Strain:
True stress-strain mempertimbangkan luas penampang aktual bahan pada titik waktu tertentu selama deformasi. Oleh karena itu, dalam perhitungan true stress, luas penampang ini terus berkurang seiring dengan regangan bahan yang meningkat.
True stress memberikan gambaran yang lebih akurat tentang resistensi bahan terhadap deformasi karena memperhitungkan perubahan sebenarnya dalam luas penampang selama proses.
Pada diagram true stress-strain, biasanya tidak ada puncak (titik patah) yang terlihat karena luas penampang terus menyempit seiring dengan peningkatan regangan plastis.

-Engineering Stress-Strain:
Engineering stress-strain mempertimbangkan luas penampang awal bahan sebelum deformasi dan tidak memperhitungkan perubahan luas penampang seiring dengan regangan.
Pada kurva engineering stress-strain, puncak (titik patah) yang terlihat mewakili tegangan maksimum yang dapat diresistensi oleh bahan sebelum kegagalan.
Engineering stress-strain memberikan hasil yang lebih sederhana dan mudah digunakan dalam analisis desain, terutama ketika perubahan luas penampang tidak signifikan dalam aplikasi tertentu.

Engineering Stress-Strain:

Konsep engineering stress-strain adalah konsep yang paling umum digunakan dalam banyak aplikasi industri dan proses manufaktur.
Engineering stress dihitung berdasarkan area penampang awal (sebelum pengujian) dari sampel logam, dan engineering strain dihitung berdasarkan perubahan panjang sampel.
Konsep ini lebih sederhana dalam perhitungan dan lebih mudah diterapkan dalam situasi praktis.
Cocok digunakan untuk mengukur performa material dalam aplikasi nyata di mana penggunaan tegangan dan deformasi yang terkait dengan dimensi awal lebih mudah dipahami.
True Stress-Strain:

Konsep true stress-strain adalah pendekatan yang lebih akurat dan cenderung digunakan dalam penelitian dan pengujian laboratorium yang memerlukan data yang sangat presisi.
True stress dihitung berdasarkan area penampang aktual (saat pengujian) dari sampel logam, dan true strain dihitung berdasarkan perubahan panjang aktual sampel.
Konsep ini lebih akurat ketika sampel mengalami deformasi yang signifikan, seperti dalam pengujian yang mendekati kegagalan.
Dapat memberikan informasi yang lebih tepat tentang perilaku material pada tingkat plastisitas yang tinggi.