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

Abstract

Silinder berongga merupakan suatu komponen yang sering digunakan pada dunia industri. Salah satu contoh komponen adalah pipa. Pipa yang berada di bawah laut sering mengalami pembebanan akibat arus laut yang dapat mengakibatkan kelelahan, bahkan `sampai terbentuk retakan. Tujuan dari penilitian ini adalah untuk melakukan perhitungan faktor intensitas tegangan pada retak permukaan yang terjadi, khususnya pada bagian luar permukaan pipa. Metode yang digunakan dalam penilitian ini adalah metode elemen hingga dengan menggunakan perangkat lunak ANSYS Workbench 2019. Penilitian ini mempunyai 80 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 umum dipakai pada perusahaan minyak dan gas, dan mengacu kepada standar American Petroleum Institute (API 5L: Specification of line pipe). Hasil penilitian menunjukan bahwa variasi geometri mempengaruhi kepada nilai faktor intensitas tegangan yang dihasilkan, dimana ketika diameter dalam pipa semakin besar maka nilai faktor intensitas tegangan akan meningkat. Sudut inklanasi yang meningkat menghasilkan hasil yang berbeda di tiap mode yang digunakan.