Tegangan Sambungan Las dalam Torsi

Gambar di bawah mengilustrasikan kantilever dengan panjang l yang dilas ke kolom dengan dua las fillet. Reaksi pada tumpuan kantilever selalu terdiri dari gaya geser V dan momen M. Gaya geser menghasilkan geser primer pada lasan besarnya:

Free body diagram gaya geser pada las fillet

τ’ = V/A

A adalah luasan yang dilas

Momen pada tumpuan menghasilkan geser sekunder atau torsi las, dan tegangan ini dirumuskan

τ” = Mr/J

di mana r adalah jarak dari pusat massa kelompok las ke titik di las b dan J adalah momen kutub kedua dari luas grup las pada pusat massa dari grup. Ketika ukuran lasan diketahui, persamaan ini dapat diselesaikan dan hasilnya digabungkan untuk mendapatkan tegangan geser maksimum. Perhatikan bahwa r biasanya adalah jarak terjauh dari pusat massa kelompok las.

Gambar di atas menunjukkan dua lasan dalam satu kelompok. Bentuk persegi panjang mewakili daerah dari hasil las. Las 1 memiliki ketebalan t1 = 0,707h1, dan las 2 memiliki ketebalan t2 = 0.707h2. Perhatikan bahwa h1 dan h2 adalah ukuran las masing-masing. Luasan kedua lasan gabungan adalah

A = A1 + A2 = t1d + t2b

Sumbu x pada Gambar di atas melewati pusat massa G1 dari lasan 1. Kedua momen luas terhadap sumbu tersebut adalah

Ix = t1d3/12

Iy = dt13/12

Jadi momen kutub kedua dari luas las 1 pada pusat massanya sendiri adalah

JG1 = Ix + Iy = (t1d3/12) + (dt13/12)

Dengan cara yang sama, momen kutub kedua dari luas las 2 terhadap pusat massanya adalah

JG2 = (bt23/12) + (t2b3/12)

Titik berat G dari grup las terletak di

x¯= (A1x1+A2x2)/A ; y¯= (A1y1+A2y2)/A

jarak r1 dan r2 dari G1 dan G2 ke G, masing-masing adalah

r1 = [(x¯- x1)2 + y¯2]1/2 dan r2 = [(y2– y¯)2+(x2– x¯)2]1/2

Sekarang, dengan menggunakan teorema sumbu paralel, kita menemukan momen kutub kedua dari luas kelompok las menjadi

J = (JG1 + A1r12) + (JG2 + A2r22)

Tabel momen polar pada macam-macam konfigurasi umm fillet weld

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Budynas, Richard G dan J. Keith Nisbett. 2011. Shigley’s Mechanical Engineering Design: Ninth Edition. Amerika Serikat: The McGraw-Hill Companies, Inc.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments