Select Page
Yield strength merupakan batas kemampuan maksimum material u/ mengalami pertambahan panjang (melar) sebelum material tsb mengalami fracture (patah) mengikuti hukum Hooke, sedangkan tensile strength merupakan batas kemampuan maksimum material mengalami gaya tarik dari luar hingga mengalami fracture.

Untuk menentukan harga dari Allowable stress tsb dapat menggunakan nilai yield strength dan tensile strength, kalo tidak salah harga allowable stress pasti dibawah harga dari yield strength 1/2 atau 3/4 -nya (saya lupa). Biar lebih jelas bapak bisa baca ASTM.

Tanya – andoko.w@gunanusa
Para milister migas Ysh,
Saya sedang mendapatkan kerjaan untuk analisa hubungan antara allowable stress material dengan Tensile maupun Yield strength suatu plat untuk fabrikasi vessel.
Dalam perancangan vessel tsb digunakan PV elite, nah yang saya tanyakan adalah apakah ada dari bp2 & ibu2 yg berkenan memberikan penjelasan tentang rumusan atau hubungan didapatkannya allowable stress dari data mekanik (Yield dan Tensile) itu. Karena PV elite, hanya software yg hanya mengolah data input untuk menghasilkan suatu output tanpa penjelasan.
Mohon pencerahannya dan terima kasih.
Tanggapan 1 – uci sanusi 
 
Mas Andoko,
Sy bukan mech eng. Tp biasanya dr gaya2 luar, didapat stress yg terjadi.
Lalu dr rumus2 seperti tresca dan von mises, kt bisa mendapatkan ketebalan pelat yg dibutuhkan dgn safety factor. Nah safety factor inilah allowablenya.
Thanks
Tanggapan 2 – andoko andoko.w@gunanusa.
Terima kasih pak/mas uci
Trus klo safety factor tsb bisa saya lihat di code apa ya? ASME? ASTM? Atau code yg lain? Apakah penurunan rumusnya dari tresca von mises saja?
Tanggapan 3 – Dirman Artib 
Pak,
Semua hubungan antara perimeter mekanikal tsb. dapat dibaca dari ASME Sect. VIII.
Dan program/software PV elite dikembangkan dari standard ASME itu juga.
Tanggapan 4 – Yudhistira Hayuatma
Sebenarnya konsepnya sedehana saja, gaya-gaya yang berlaku pada vessel diproyeksikan ke plate (bahan) dari vessel tersebut.
Contoh: 
tekanan internal, tekanan dari dalam dikali luasan penampang vessel dibagi luas penampang plate vessel harus lebih kecil dari tensile strength bahan plate vessel. Disini biasanya diambil penampang melintang dan membujur (untuk silinder). Evaluasi seperti ini biasanya dengan mengambil penampang2 tertentu, untuk vessel simetris seperti silinder diambil 2 jenis penampang yang representatif, untuk bola cukup satu.
Gaya2 lainnya perhitungannya mirip, cuma proyeksinya gaya2 mungkin agak beda, seperti gaya berat vessel itu sendiri, gaya dari angin dan gempa bumi (untuk vessel vertikal yang tinggi harus dihitung dengan teliti).
Untuk tekanan eksternal (vacuum vessel) perhitungannya agak njelimet dan lebih cenderung ke empiris.
Tanggapan 5 – firli mustari firli
Dear Mas Andoko,
Mungkin saya cuma mau ngasih sedikit info aja soal kaitan antara Allowable stress dengan Yield & Tensile strength.
Definisi masing istilah :
” Allowable stress ” = Tegangan maksimum yg diijinkan.
” Yield Strength ” = Kekuatan luluh
” Tensile strength ” = Kekuatan tarik
Kira2 hubungannya seperti ini :
Yield strength merupakan batas kemampuan maksimum material u/ mengalami pertambahan panjang (melar) sebelum material tsb mengalami fracture (patah) mengikuti hukum Hooke, sedangkan tensile strength merupakan batas kemampuan maksimum material mengalami gaya tarik dari luar hingga mengalami fracture.
Untuk menentukan harga dari Allowable stress tsb dapat menggunakan nilai yield strength dan tensile strength, kalo tidak salah harga allowable stress pasti dibawah harga dari yield strength 1/2 atau 3/4 -nya (saya lupa). Biar lebih jelas bapak bisa baca ASTM.
Mudah2an dapat membantu bapak
Tanggapan 6 – andoko andoko.w@gunanusa
Oke pak, terima kasih atas informasinya, insya Allah sangat membantu.
Tanggapan 7 – firli mustari firli_mustari
Sama2 Mas Andoko,
Saya jg masih perlu banyak belajar konstruksi dan metalurgi.
Saran saya biar gampang membayangkannya coba Mas lihat diagram uji tarik u/ material logam, disitu akan lebih jelas batasan2nya.
Tanggapan 8 – Henry
Dear all,
Saya kurang setuju dengan dengan kaliamat ‘Yield strength merupakan batas kemampuan maksimum mater
ial u/ mengalami pertambahan panjang (melar) sebelum material tsb mengalami fracture (patah) mengikuti hukum Hooke, sedangkan’.
Bisa di cek dibuku Mechanical Metallurgy (by Dieter) atau Material Science (Callister etc).
Dalam mechanical design dikenal istilah faktor keamanan, FK (safety factor), Yield stress / stress maximum yang terjadi. Jika FK lebih besar 1 diprediksi struktur tersebut ditinjau dari stress yang terjadi adalah aman. Kondisi ‘Aman’ disini karena stress yang terjadi masih dibawah Yield stress atau dengan kata lainnya masih berada dalam daerah elastis. Jadi struktur yang berdeformasi masih kembali pada kondisi semula. Ini dasar dari penggunaan faktor keamanan. Dibukunya NIEMAN Machine Design, beliau menambahkan faktor dinamik untuk safety faktornya, saya lupa pasti angkatnya (nilai ini relatif kecil), bisa dilihat lagi di Vol 1 buku beliau. 
Dari pertanyaan Pak Andoko, dari beberapa buku dan standar yang saya baca, mereka mendefinisikan allowable stress sebagai yield stress, buckling stress, shear, net section tension, bearing strength.
Yield strength adalah kondisi stress maximum di daerah elastis (elastic limit). Hingga daerah ini Hooke’s law, dengan hubungan yang sama di daerah plastis digunakan Flow rules. Deformasi plastis berlanjut hingga UTS (ultimate tensile strength) yaitu kondisi stress maximum dari material tersebut, hingga state of stress ini deformasi adalah masih uniform. Setelah UTS hingga Fracture stress deformasi adalah tidak uniform lagi (ada necking). 
Jadi dalam kondisi Bapak, allowable stress = yield stress material. Adapun tensile strength yang dimaksudkan disini adalah UTS (ultimate tensile strength), stress maximum dari material sebelum deformasi tak uniform. Faktor keamanan bisa dihitung dari Yield strength atau allowable stress dibagi dengan out stress dari software Bapak. 
Lebih lanjut baca buku Dieter / Callister…:)
Tanggapan 9 – palka adripta
Dear all,
Masih seputar FS.
Menurut saya ‘Yield strength merupakan batas kemampuan maksimum material u/ mengalami pertambahan panjang (deformasi) dimana masih dalam kondisi deformasi elastis.Jika pembebanan diberikan melwati fasa tersebut material tsb mengalami fasa def.palstis dimana hub.anatara pembebanan dan deformasi tidak lagi bersifat linier.
 
Sedangkan nilai tensile strength(atau biasa dikenal ultimate strength ) masih diatas itu.dan óu lah yang menyebabkan material(fracture) mengikuti hukum Hooke, sedangkan’.
Saya  mengacu buku Mechanics of material (john wiley&sons) 
faktor keamanan, FS (safety factor), merupakan
rasio antara: Failure stress / allowable stress yang terjadi. 
Dimana :
Failure stress merupakan nilai ultimate stress (óu).hal ini bisa dilihat di table material.yang nilai nya diperoleh dari hasil pengujian tarik.
allowable stress:stress yang terjadi pada design yang kita buat.diusahan nilainya jauh dibawah failure load/stress
 
FS > 1 diprediksi stress struktur tersebut yang terjadi adalah aman. Dimana allowable stress masih di bawah failure stress
 
Yang dikatakan pak Henry dimana pendefinisian allowable stress sebagai yield stress, buckling stress(untuk kasus beban tekan), shear, net section tension, bearing strength(hal ii biasa dipakai untuk perhitungan kekuatan sambungan dimana batang dua gaya bekerja) itu merupakan beberapa output yang nanti nya dimasukkan ke formula FS sebagai input dari allowable stress.
out stress dari hasil kalkulasi software merupakan tegangan dari desain bapak.FS nya merupakan rasio dari:
 
Failure stress(material yang digunakan) / allowable stress(hasil kalkulasi desain) .
Tanggapan 10 – Sadikin, Indera isadikin
Pak Palka,
Dari pernyataan Anda, pemahaman Anda soal Safety Factor memiliki kesalahan yang sangat serius dan mendasar:
“… faktor keamanan, FS (safety factor), merupakan rasio antara: Failure stress / allowable stress yang terjadi.
Dimana :
Failure stress merupakan nilai ultimate stress (óu).hal ini bisa dilihat di table material.yang nilai nya diperoleh dari hasil pengujian tarik….”
Umumnya Safety Factor didefinisikan sebagai: Yield Strength / Design Stress. Struktur bisa saja mengalami stress melewati Yield Strength dan tidak ambruk. Tapi karena telah terdeformasi plastis dan berubah geometrinya, maka struktur itu dinyatakan fail dan tidak aman untuk digunakan lagi. Oleh sebab itu yang dijadikan acuan dalam menentukan Safety Factor adalah Yield Strength, bukan Tensile Strength atau Ultimate Strength.
Tanggapan 11 – muhammad rifai 
Ingin ikutan diskusi, kalo salah mohon dikoreksi.
Karena yang ditanyakan berhubungan dengan aplikasi, maka jawabnya ya simple. Ikuti aturan si pembuat aplikasi.
Setahu saya, PV elite itu merefer ke ASME, jadi Pak Andoko bisa buka di ASME sec II, part D bagian appendik. Di sana bisa dijumpai bagaimana orang ASME menentukan allowable stress, dan memang secara teoritis beberapa ulasan teman-2 sebelumnya benar tetapi karena masalah aplikasi, ASME juga ‘mempertimbangkan’ faktor aplikasi dan pengalaman di lapangan. Makanya ada beberapa material yang allowable stressnya disesuaikan dengan mau digunakan sebagai apa material tersebut. Bisa dicek, ada bbrp material yang sama tetapi memiliki nilai allowable stress yang berbeda (satu material, berbeda all stress, allowable stress yang lebih rendah biasanya untuk pemakaian hal-hal yang tingkat resikonya lebih tinggi, misal untuk pemakaian flange dimana deformasi sedikit saja bisa berakibat kebocoran di sambungannya)
diantaranya, ASME menentukan : allowable stress mesti yang terkecil dari
1. tensile strength dibagi 3.5
2. 2/3 dari yiels strength
3. sedangkan untuk mengetahui allowable stress pada temperature tertentu, tensile stress dicari dari tensile stress kondis
i ruang dikali 1.1 x suatu faktor… yang didapat dari trend kurva mulur dari materialnya, sedangkan kalo untuk yield strength didapat dari ys x faktor tsb.
Tanggapan 12 – andoko andoko.w@gunanusa
Terima kasih atas pencerahannya bapak2 dan mas2 sekalian.
Alhamdulillah, pekerjaan yg berkaitan dengan pertanyaan saya kemarin sudah selesai berkat bantuan info dari bapak&mas sekalian.
Sekali lagi terima kasih.

Share This