Perhitungan Faktor Intensitas Tegangan Retak Permukaan pada Permukaan Dalam Silinder Berongga Akibat Beban Momen Lengkung dan Torsi Menggunakan Metode Elemen Hingga

Abstract

Silinder berongga merupakan salah satu bentuk komponen yang sering digunakan pada dunia industri. Salah satu contoh komponennya yaitu pipa. Pipa dibawah laut dalam penggunaannya sering mengalami pembebanan akibat arus laut sehingga dapat mengalami kelelahan, bahkan sampai terbentuk retakan. Tujuan dari penilitian ini adalah untuk melakukan perhitungan pada retak permukaan yang terjadi, khususnya pada bagian dalam permukaan pipa. Metode yang digunakan dalam penilitian ini adalah memakai metode elemen hingga dengan menggunakan perangkat lunak ANSYS Workbench. Penilitian ini mempunyai 64 variasi geometri pipa serta ukuran retak dan menggunakan pembebanan berupa momen lengkung dan torsi sebesar 10 MPa. Geometri pipa yang digunakan menggunakan geometri pipa yang sering dipakai pada perusahaan minyak dan gas, dan mengacu kepada standar American Petroleum Institute (API 5L: Specification of line pipe). Hasil penilitian menunjukan bahwa besar geometri sangat berpengaruh kepada nilai faktor intensitas tegangan yang dihasilkan, dimana ketika jari-jari dalam pipa semakin besar maka nilai faktor intensitas tegangan akan meningkat, serta variasi sudut inklinasi akan mempengaruhi besar mode bukaan yang terjadi berbeda-beda dan pergerakan nilai faktor intensitas tegangan untuk semua mode relatif sama.