EXPERIMENTAL TESTS AND A NUMERICAL FINITE ELEMEN METHOD SIMULATION FOR MODE I FRACTURE OF INDONESIAN TIMBERS
Abstract
Konsep mekanika retak elastic linier menggunakan asumsi dasar bahwa semua energi regangan berpengaruh terhadap penjalaran
retak. Pendekatan dengan metode ini menggunakan factor intensitas tegangan untuk mengontrol beban, pertumbuhan
retak, dan geometri struktur. Kriteria kegagalan dimodelkan menjadi tiga mode, yaitu mode I, mode II, dan mode III. Uji eksperimental
penting dilakukan untuk verifikasi hasil dari perhitungan analitis, pengujian memerlukan pemahaman yang baik
terhadap instrumen. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan penelitian eksperimental retak mode I material ortotropik
untuk mendapatkan parameter faktor intensitas tegangan (K1) dan energi retak (G1), dan pemodelan metode numerik menggunakan
metode elemen hingga menggunakan ADINATM. Benda uji material ortotropik yang digunakan berjumlah 48 sampel
kayu Indonesia jenis daun lebar: nyatoh (palaquium spp.), mersawa (anisoptera spp.), dan durian (durio spp.). Penelitian ini
menghasilkan persamaan faktor intensitas tegangan K1 = 123.SG1,32.θ-0,02 dan energi retak G1 = 1,22.SG1,25.θ-0,06, dalam hal ini
SG adalah berat jenis kayu, dan θ adalah sudut terhadap arah pertumbuhan. Hasil dari simulasi numerik menggunakan
ADINATM mengindikasikan bahwa simulasi prediksi penjalaran retak menggunakan metode elemen hingga nonlinier akurat
dan valid (perbedaan relatik antara eksperimental dan simulasi sebesar 0,97%). Kurva berbentuk model linier berguna untuk
mendapatkan mekanisme perkuatan material.