Ultimate Tensile Strength (UTS): Pengertian, Rumus, dan Aplikasinya
Apa Itu Ultimate Tensile Strength (UTS)?
Ultimate Tensile Strength (UTS) atau kekuatan tarik maksimum adalah tegangan tertinggi yang dapat ditahan oleh suatu material sebelum putus atau patah ketika ditarik. Parameter ini sangat penting dalam rekayasa material, konstruksi, dan manufaktur karena menentukan seberapa kuat suatu bahan menahan beban sebelum gagal.
Mengapa UTS Penting?
-
Menentukan batas kekuatan material sebelum rusak.
-
Membantu memilih material yang tepat untuk aplikasi struktural (jembatan, pesawat, pipa tekanan).
-
Digunakan dalam pengujian kualitas produk logam, komposit, dan polimer.
Bagaimana Cara Mengukur UTS?
UTS diukur melalui uji tarik (tensile test) di mana sampel material ditarik hingga patah. Hasilnya direkam dalam grafik tegangan-regangan (stress-strain curve).
Rumus Ultimate Tensile Strength
UTS=Fmax/A0
-
Fmax= Gaya maksimum sebelum material patah (Newton, N)
-
A0= Luas penampang awal material (mm² atau m²)
Contoh Perhitungan:
Sebuah batang baja memiliki luas penampang 50 mm² dan patah saat diberi gaya 25.000 N. Maka:
UTS=25.000 N/50 mm² =500 MPa
Perbedaan UTS vs Yield Strength vs Breaking Strength
| Parameter | Definisi |
|---|---|
| Yield Strength | Tegangan saat material mulai berubah bentuk permanen (plastis). |
| Ultimate Tensile Strength (UTS) | Tegangan maksimum sebelum material mulai menyempit (necking). |
| Breaking Strength | Tegangan saat material benar-benar putus. |
Ilustrasi Grafik Tegangan-regangan:
Aplikasi UTS dalam Industri
-
Konstruksi → Memilih baja dengan UTS tinggi untuk gedung pencakar langit.
-
Otomotif & Aerospace → Material ringan tetapi kuat seperti titanium dan komposit serat karbon.
-
Pipa & Pressure Vessel → Memastikan material tahan tekanan tinggi tanpa gagal.
-
Kedokteran → Implan tulang harus memiliki UTS sesuai kekuatan tulang manusia.
Contoh Nilai UTS Material Umum
| Material | Ultimate Tensile Strength (MPa) |
|---|---|
| Baja Konstruksi | 400 – 550 MPa |
| Aluminium 6061 | 290 MPa |
| Titanium Grade 5 | 900 – 1100 MPa |
| Karbon Fiber | 500 – 1000 MPa |
| Beton | 2 – 5 MPa |
FAQ Ultimate Tensile Strength
Q: Apakah UTS sama dengan kekerasan material?
Tidak. Kekerasan (hardness) mengukur ketahanan terhadap goresan, sedangkan UTS mengukur ketahanan terhadap tarikan.
Q: Mengapa beberapa material memiliki UTS tinggi tetapi getas?
Material seperti keramik memiliki UTS tinggi tetapi regangan kecil, sehingga mudah patah saat ditarik.
Q: Bagaimana cara meningkatkan UTS suatu material?
Dengan paduan logam (alloying), heat treatment, atau cold working.
Kesimpulan
Ultimate Tensile Strength (UTS) adalah parameter kunci dalam pemilihan material untuk aplikasi teknik. Dengan memahami UTS, insinyur dapat merancang struktur yang lebih aman dan efisien.
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber
https://fractory.com/ultimate-tensile -strength/ (diakses pada tanggal 20 Maret 2025)
https://www.corrosionpedia.com/definition/1126/ultimate-tensile-strength-uts (Diakses pada tanggal 20 Maret 2025)