Ketika kita membahas tentang kekuatan material, salah satu aspek penting yang harus dipahami adalah perbandingan antara tegangan dan regangan. Perbandingan ini sering disebut sebagai "kurva tegangan-regangan" dan dapat memberikan informasi vital tentang karakteristik mekanik material. Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tentang perbandingan antara tegangan dan regangan, bagaimana mereka berkaitan satu sama lain, dan bagaimana informasi ini dapat membantu dalam praktek teknik.
Apa itu Tegangan?
Tegangan adalah ukuran pengaruh mekanik pada material yang diterapkan pada daerah tertentu. Dalam istilah sederhana, kita dapat mengatakan bahwa tegangan mengacu pada tekanan atau beban yang dihasilkan pada material. Tegangan dihitung dengan menyederhanakan daerah terpengaruh dan beban yang dihasilkan pada daerah tersebut. Dalam sistem pengukuran SI (Sistem Internasional), tegangan diukur dalam satuan Pascal (Pa), sementara dalam sistem pengukuran Inggris, tegangan diukur dalam psi (pounds per square inch).
Apa itu Regangan?
Regangan adalah ukuran perubahan dimensi yang dialami oleh material ketika tegangan diterapkan. Dalam istilah sederhana, kita dapat mengatakan bahwa regangan mengacu pada perubahan panjang atau ukuran material ketika dipengaruhi oleh tegangan. Regangan dihitung dengan membandingkan dimensi sebelum dan setelah tegangan diterapkan pada material. Seperti halnya tegangan, regangan juga diukur dalam satuan yang sama, yaitu satuannya adalah dimensi.
Bagaimana Tegangan dan Regangan Berhubungan?
Dalam teknik material, tegangan dan regangan sangat berkaitan satu sama lain. Ketika tegangan diterapkan pada material, material mengalami regangan. Oleh karena itu, ketika tegangan dan regangan diplot pada koordinat yang sama, kurva yang terbentuk disebut "kurva tegangan-regangan".
Ketika kurva tegangan-regangan dibuat, kurva akan menunjukkan hubungan linear antara tegangan dan regangan pada awalnya. Seiring dengan meningkatnya tegangan yang diterapkan pada material, hubungan linear ini akan berubah menjadi non-linear. Pada titik tertentu, tegangan di mana material mulai mengalami perubahan plastis, perubahan bentuk dimana material tidak akan kembali ke dimensi asli setelah dibebaskan dari beban, atau disebut titik yielding. Titik ini adalah titik penting dalam kurva tegangan-regangan dan memberikan banyak informasi tentang karakteristik material.
Bagaimana Informasi ini Berguna dalam Praktek Teknik?
Kurtva tegangan-regangan sering digunakan dalam rekayasa untuk menghasilkan material yang cocok untuk aplikasi tertentu. Dengan memperhitungkan titik yielding, insinyur dapat memilih material yang memiliki sifat elastis yang lebih baik, artinya material yang kembali ke dimensinya setelah dilepaskan dari tegangan, dan toleransi patahan yang lebih tinggi. Selain itu, kurva tegangan-regangan juga membantu dalam inspeksi dan pemeliharaan struktur sambil mengetahui sifat mekaniknya.
Jadi, inilah informasi penting tentang perbandingan antara tegangan dan regangan yang perlu diketahui dalam konteks teknik material. Dalam kesimpulan yang singkat, kita dapat mengatakan bahwa tegangan adalah ukuran tekanan yang diterapkan pada material, sedangkan regangan adalah ukuran perubahan dimensi material ketika tegangan diterapkan. Ketika tegangan dan regangan diplot pada kurva tegangan-regangan, kurva menunjukkan hubungan antara tegangan dan regangan dalam hubungan linear pada awalnya dan non-linear pada tingkat tegangan yang lebih tinggi. Kurva tegangan-regangan memiliki titik yielding di mana kurva menjadi non-linear dan memberikan banyak informasi tentang karakteristik material. Dalam praktik teknik, informasi ini sangat berguna dalam memilih material yang cocok untuk aplikasi tertentu, dan dalam inspeksi dan pemeliharaan struktur yang ada.
