Artikel ini menjelaskan cara menghitung tegangan geser. Tegangan geser bertanggung jawab atas deformasi benda kerja di sepanjang bidang penampang.
Ketika tegangan yang bekerja pada permukaan benda kerja bekerja sejajar dengan penampang benda kerja maka tegangan yang dialami oleh benda kerja tersebut disebut tegangan geser.
Bagaimana cara menghitung tegangan geser pada balok?
Ketika sebuah balok dikenai momen lentur, M dan gaya geser, V, balok mengalami tegangan geser sepanjang sumbu pusatnya.
Tegangan geser maksimum untuk balok persegi panjang diberikan sebagai berikut:
Dimana,
tau adalah tegangan geser
Tegangan geser maksimum untuk balok melingkar diberikan sebagai berikut:
Dimana,
A adalah luas penampang balok
Bagaimana cara menghitung tegangan geser baut?
Tegangan geser hanyalah jumlah gaya geser yang bekerja pada satuan luas baut. Baut yang dipasang pada pelat mengalami tegangan geser ketika ujung pelat dikenai gaya geser.
Tegangan geser yang bekerja pada baut diberikan sebagai berikut-
dimana,
t1 dan t2 adalah ketebalan pelat (untuk dua pelat)
d adalah diameter nominal baut
Bagaimana cara menghilangkan tegangan dari tegangan normal?
Biasanya ketika benda kerja dikenai gaya tertentu, benda kerja mengalami gaya geser dan gaya normal. Tegangan normal dapat ditemukan menggunakan hubungan di bawah ini
N = F/A x cos2θ
dimana,
N adalah tegangan normal
Tegangan geser dapat ditemukan menggunakan hubungan di bawah ini-
S = F/A x sinθ
dimana, S adalah tegangan geser
Oleh karena itu, jika kita ingin menulis tegangan geser dalam bentuk tegangan normal, maka -
S = N x tanθ
Bagaimana cara menghitung tegangan geser dari torsi?
Ketika suatu benda kerja mengalami torsi maka benda tersebut mengalami geser pada permukaannya. Ini adalah geser ganda yang bekerja di kedua sisi dari mana torsi dihasilkan.
Rumus untuk mencari tegangan geser dari torsi diberikan di bawah ini-
Bagaimana cara menghitung tegangan geser dalam fluida?
Tegangan geser dalam fluida terjadi sebagai akibat dari aliran. Seluruh volume cairan dapat dianggap sebagai beberapa lapisan tipis cairan yang diapit bersama. Ketika cairan mengalir, setiap lapisan bergerak dengan kecepatan yang berbeda.
Perbedaan kecepatan ini menciptakan aksi gesekan dan menimbulkan tegangan geser dalam fluida. Untuk mencari tegangan geser dalam fluida, kita perlu mengetahui dinamika Viskositas, kecepatan lapisan dan jarak lapisan tersebut dari permukaan.
Secara matematis, tegangan geser dalam fluida dapat dicari dengan menggunakan hubungan di bawah ini:
di mana mu adalah viskositas dinamis
Bagaimana cara menghitung tegangan geser dalam uji puntir?
Untuk memeriksa kekuatan geser benda kerja di bawah beban puntir, uji torsi dilakukan. Dalam pengujian ini, ujung benda kerja dipelintir sepanjang sumbu memanjang benda kerja. Ini adalah praktik paling sederhana untuk menguji benda kerja di bawah puntiran.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah benda kerja akan bekerja pada kondisi beban puntir tertentu atau tidak. Jika benda kerja putus maka dikatakan gagal uji puntir dan jika bertahan tanpa necking maka dikatakan lulus uji.
Rumus untuk menghitung tegangan geser dari torsi dibahas pada bagian di atas dan hal yang sama digunakan saat melakukan uji torsi.
Bagaimana menghitung geser tekanan pada satu titik?
Sampai sekarang semua rumus yang telah kita bahas digunakan untuk mencari tegangan geser di permukaan. Untuk menemukan tegangan geser pada titik tertentu ada praktik yang berbeda.
Rumus untuk mencari tegangan geser pada suatu titik diberikan di bawah ini-
dimana,
Saya adalah momen inersia
Apa itu konsentrasi stres?
Ketika benda kerja memiliki tepi tajam atau belokan atau lubang di dalamnya, tegangan akan terakumulasi secara lokal. Tegangan-tegangan ini tidak terdistribusi di seluruh permukaan karena perubahan penampang yang tiba-tiba. Ini melemahkan benda kerja dan memiliki potensi lebih besar untuk gagal.
Jadi, konsentrasi tegangan tidak diinginkan karena lubang dan ujung yang tajam akan menjadi bagian terlemah dari keseluruhan benda kerja. Kita dapat menghitung kekuatan benda kerja di bawah konsentrasi tegangan dengan menggunakan hubungan di bawah ini-
Kt =max/σ
Kredit gambar: Wikipedia
Bagaimana cara menghitung tegangan geser pada dinding pipa?
Ketika fluida mengalir di dalam pipa, itu mengikuti hubungan umum dari mana kita dapat menemukan tegangan geser di dinding pipa. Hubungannya berbeda untuk daerah laminar dan turbulen.
Profil kecepatan fluida yang mengalir di dalam dinding pipa adalah parabola dan profil tegangan geser yang dihasilkan akan menjadi segitiga ganda dengan tegangan geser nol di pusat (kecepatan maksimum ada di pusat karena alasan ini).
Rumus untuk mencari tegangan geser sama seperti yang dibahas pada bagian di atas. Kecepatan dapat ditemukan dengan menggunakan rumus yang diberikan di bawah ini-
kamu/umax = 1 – (2 tahun/jam)2
Apa itu kekuatan geser?
Kekuatan adalah jumlah stres yang dialami tubuh dapat bertahan. Kekuatan geser adalah jumlah tegangan yang dapat ditanggung tubuh tanpa putus.
Nilai kekuatan geser tergantung pada bahan benda kerja dan tidak tergantung pada bentuk benda kerja. Ketika bentuk benda kerja sangat penting maka konsentrasi tegangan terjadi karena konsep baru kekuatan geser yang dimodifikasi ikut bermain. Namun, kita akan membatasi pembahasan sampai pada kekuatan geser saja.
