PEMODELAN RAMBAT RETAK (CRACK GROWTH), FATIGUE DAN FRACTURE MECHANIC PADA MATERIAL ALUMINIUM 2024

Abstrak

Material Aluminium 2024-O banyak digunakan karena memiliki rasio antara kekuatan Material Aluminium 2024-O terhadap beratnya yang cukup tinggi, terutama di industri dirgantara dan otomotif. Permasalahan Aluminium 2024-O, yaitu rentan terhadap kerusakan akibat kelelahan (fatigue) yang disebabkan oleh pembebanan pada kondisi siklik, Oleh karena itu, pemodelan terhadap aluminium 2024-O untuk memahami mekanisme rambat retak (crack growth), kelelahan material, dan mekanika fraktur (fracture mechanics). Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk memodelkan hubungan antara panjang retak, siklus kelelahan, dan beban siklik, serta mengembangkan persamaan matematis yang mampu untuk memprediksi sisa umur material Aluminium 2024-O. Data penelitian diperoleh dari penelitian terdahulu, yaitu data parameter panjang retak, jumlah siklus beban, dan beban siklik. Data-data tersebut diolah secara analitik dan regresi menggunakan software Microsoft Excel, pendekatan yang digunakan adalah hukum Paris-Erdogan dengan menghubungkan rentang faktor intensitas tegangan dengan laju pertumbuhan retak. Hasil analisis dari pengolahan data menghasilkan model matematis yang mampu memprediksi sisa umur material berdasarkan crack growth rate, siklus kelelahan, dan parameter pembebanan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model yang dikembangkan dapat memprediksi sisa umur material Aluminium 2024-O dengan tingkat akurasi yang mencukupi. Model ini mengidentifikasi faktor-faktor yang memengaruhi laju rambat retak, seperti intensitas tegangan, geometri material, dan kondisi lingkungan. Selain itu, model ini berpotensi membantu evaluasi keandalan struktur berbahan Aluminium 2024-O, sekaligus memberikan panduan dalam desain yang lebih aman dan efisien. Penelitian ini diharapkan dapat berkontribusi dalam pengembangan ilmu kelelahan material serta memberikan solusi praktis bagi industri untuk meminimalkan risiko kegagalan struktur dan meningkatkan keandalan komponen berbahan Aluminium 2024-O. Kata kunci: Aluminium 2024-O, crack growth, fatigue, fracture mechanics, sisa umur material, pemodelan, beban siklik.

Berkas

Detail