Pengertian : stress, strain, displacement

Pada prinsipnya beban terhadap benda terdeformasi (Deformable Body) adalah suatu gaya yang melakukan aksi terhadap benda padat sehingga menyebabkan Causative Influences yang menyebabkan terjadinya deformasi.

Apabila suatu benda mengalami deformasi maka dapat dilakukan analisis dengan 2 macam cara, yaitu: Intrepretasi Fisik dan Analisis Geometri. Intrepretasi Fisik adalah proses penerjemahan secara fisis terhadap sifat materi yang mengalami deformasi tegangan (stress) yang terjadi pada materi, hubungan fungsional antara beban dan deformasi yang terjadi dimana sifat materi yang terdeformasi terdiri atas 2 macam, yaitu:

1. Rigid (Kaku) = Patah = Plastik.

2. Non-Rigid = Lentur = Elastik.

Untuk analisis geometri lebih menekankan penentuan parameter deformasi dengan jalan mentransformasikan perubahan posisi ke dalam bentuk parameter-parameter deformasi meliputi translasi, rotasi dan dilatasi. Interpretasi Fisik dapat dilakukan dengan 2 macam metode, yaitu: Penentuan Metode dan Metode Statistika. Penentuan metode pada umumnya adalah metode deterministik; metode deterministik adalah metode operasional yang menggunakan informasi yang berkaitan dengan beban, sifat-sifat materi, geometri benda dan hukum fisis yang berlaku untuk tegangan-regangan (Stress-Strain). Sedangkan metode statistika dinamakan juga metode analisis regresi yang menitikberatkan pembahasannya pada analisis korelasi antara besaran deformasi (displacement) dan besaran beban (load) penyebab terjadinya deformasi. Terkait dengan pergeseran titik maka deformasi deformasi merupakan pergerakan suatu titik pada suatu benda dimana titik terletak pada benda artinya titik tersebut memiliki posisi dalam sistem koordinat tertentu.

Adapun parameter-parameter deformasi , antara lain:

1. Tegangan (Stress)

Tegangan adalah gaya (F) per luas permukaan (A) yang diteruskan ke seluruh material melalui medan-medan gaya antar atom. Pada umumnya arah tegangan miring terhadap luas A tempatnya bekerja dan dapat diuraikan menjadi dua komponen, yaitu:

a) Tegangan Normal (Normal Stress), tegak lurus terhadap luas A.

b) Tegangan Geser (Shear Stress), bekerja pada bidang luas A atau yang sejajar dengan luas A.

Keterangan:

tegangan normal searah sumbu Y.

tegangan geser tegak lurus sumbu Y sejajar sumbu Z.

tegangan geser tegak lurus sumbu Y sejajar sumbu X.

2. Regangan (Strain)

Perpindahan partikel suatu benda elastis selalu menimbulkan terjadinya perubahan bentuk benda tersebut. Perubahan bentuk suatu benda elastik dikaitkan dengan regangan, maka perubahan bentuk tersebut dipandang sebagai perubahan bentuk yang kecil. Dalam sistem koordinat kartesian tiga dimensi, perpindahan kecil partikel yang berubah bentuk diuraikan dalam komponen uX, uY dan uZ yang masing-masing sejajar terhadap sumbu koordinat kartesian X, Y dan Z.

3. Rotasi

Rotasi merupakan perubahan posisi materi tanpa mengalami perubahan bentuk yang membentuk perubahan sudut terhadap koordinat acuan. Sebagai gambaran bentuk rotasi dapat dilihat pada gambar, sebagai berikut: