Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Penelitian ini bertujuan menganalisis dan mengestimasi secara teoretis mekanika dan fenomena kerusakan pada pembebanan multiaksial komposit alami rami/PLA. Estimasi sifat mekanik multiaksial komposit rami/PLA dilakukan berdasarkan mekanika komposit yang dimodelkan dari karakteristik rami dan PLA. Hasil pengujian mekanik ASTM D638, D695 dan D3846 masing-masing menunjukan PLA berkekuatan tarik, tekan dan geser sebesar 20.32, 90.14 dan 21.22 MPa, dengan modulus elastisitas 1.75 GPa. Dengan fraksi volume penguat 26%, rami dan PLA dimodelkan dalam suatu lamina unidireksional dengan kekuatan ultimat tarik longitudinal 109.8 MPa dan transversal 12.3 MPa, kekuatan ultimat tekan longitudinal 87.94 MPa dan tranversal 83.09 MPa, serta kekuatan geser ultimat 13.01 MPa melalui pengujian mekanik masing-masing berstandar ASTM D3039, D3410 dan D3518. Lamina-lamina ini kemudian disusun dalam laminasi yang terdiri dari delapan lamina yang berorientasi simetris-seimbang, kemudian diterapkan pada struktur tabung dinding tipis untuk diberikan pembebanan multiaksial. Dengan tekanan dalam konstan 1.2 MPa sekaligus beban biaksial tensi torsi, secara semi-empiris, laminasi thin-walled tube komposit rami/PLA mampu menahan tegangan longitudinal maksimum 120.5 MPa dan tegangan geser bidang maksimum 13.03 MPa. Fenomena kerusakan laminasi menunjukan adanya kecenderungan pada tiga pola kerusakan yang diobservasi pada rasio biaksial positif dan berakibat pada evolusi tegangan regangan global pada laminasi tabung dinding tipis komposit rami/PLA. ......This study aims to theoretically analyze and estimate the mechanics and damage phenomena under multiaxial loading experienced by ramie/PLA bio-composites. The multiaxial mechanical behavior estimation was modeled from its constituents’ properties based on the mechanics of composite materials. The mechanical test result shows that PLA had tensile, compressive, and shear strengths of 20.32, 90.14, and 21.22 MPa, respectively, with a modulus of elasticity of 1.75 GPa using ASTM D638, D695, and D3846 as their standards. With reinforcements’ volume fraction of 26%, ramie and PLA were modeled in a unidirectional lamina with the ultimate longitudinal tensile strength of 109.8 MPa and 12.3 MPa on transversal axis, ultimate longitudinal compressive strength of 87.94 MPa and 83.09 MPa on transversal axis, and ultimate shear strength of 13.01 MPa from mechanical testing according to ASTM D3039, D3410, and D3518 standards, respectively. These laminas were then stacked in a laminate of eight symmetrical-balanced oriented lamina, then applied to a thin-walled tube structure subjected to multiaxial loading. With a constant internal pressure of 1.2 MPa and biaxial tension-torsion loads, semi-empirically, the thin-walled tube ramie/PLA laminate can retain maximum longitudinal stress of 120.5 MPa and maximum in-plane shear stress of 13.03 MPa. The damage phenomena of laminate show that it tends to propagate in the three damage patterns observed in six positive biaxial ratios and finally will affect the evolution of stress and strain globally in the ramie/PLA thin-walled tube laminate.

Abstrak :
Penelitian ini berfokus pada sintesis serta menganalisa sifat dan karakteristik dari sistem komposit yang tersusun oleh polipirol dan titanium oksida. Polipirol disintesis dengan menggunakan metode polimerisasi oksidasi kimia dari monomer pirol menggunakan oksidan ammonium persulfate (APS) dalam dua variasi media pelarut H2O serta H2SO4, reaksi berlangsung dengan menggunakan tehnik batch selama 4 jam serta menggunakan kecepatan magnetic stirrer sebesar 300 rpm yang dilakukan dalam temperature ruang yang berkisar antara 23-240C, Karakterisasi PPy selama proses reaksi polimerisasi berlangsung dilakukan terhadap parameter pH didapatkan bahwa PPy dengan pelarut H2SO4 memiliki nilai tingkat keasaman yang lebih tinggi yang berkisar 0.1-0.5 dibandingkan PPy dengan pelarut H2O yang berkisar 1-1.3, nilai konduktivitas (σ) yang dihasilkan oleh PPy dengan pelarut H2SO4 lebih tinggi (0.813 s/m) dibandingkan PPy dengan pelarut H2O. Berdasarkan dari pengujian konduktivitas yang dilakukan pada pembentukan sistem komposit PPy/TiO2 dapat diketahui bahwa semakin tinggi persentase TiO2 dalam pembentukan sistem komposit PPy/TiO2 maka semakin rendah nilai konduktivitas yang dihasilkan dalam sistem komposit PPy/TiO2 serta sistem komposit PPy/TiO2 yang menggunakan PPy dengan pelarut H2SO4 memiliki nilai konduktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem komposit PPy/TiO2 yang menggunakan PPy dengan pelarut H2O ......This research focuses on the synthesis and analyzes the properties and characteristics of the composite system composed of polypyrrole and titanium oxide. Polypyrrole was synthesized using the chemical oxidation polymerization method from pyrrole monomers using the oxidant ammonium persulfate (APS) in two variations of H2O and H2SO4 solvent media, the reaction took place using a batch technique for 4 hours and using a magnetic stirrer speed of 300 rpm which was carried out at room temperature which ranged from 23-240C, The characterization of PPy during the polymerization reaction process was carried out on the pH parameter, it was found that PPy with H2SO4 solvent had a higher acidity level value ranging from 0.1-0.5 compared to PPy with H2O solvent which ranged from 1-1.3, the conductivity value (σ) produced by PPy with H2SO4 solvent higher (0.813 s/m) than PPy with H2O solvent. Based on the conductivity tests carried out on the formation of the PPy/TiO2, composite system, it can be seen that the higher the percentage of TiO2 in the formation of the PPy/TiO2 composite system, the lower the conductivity value produced in the PPy/TiO2 composite system and the PPy/TiO2 composite system using PPy with solvent H2SO4 has a higher conductivity value compared to the PPy/TiO2 composite system that uses PPy with H2O solvent.

Abstrak :
Serat alam yang dijadikan selulosa memiliki ketertarikan di bidang penelitian dan pengembangan material komposit dalam beberapa tahun terakhir. Salah satu serat alam yang mempunyai potensi menjadi selulosa adalah serat kenaf yang berasal dari Sumberjo Jawa Timur. Metode yang digunakan untuk membuat komposit poliuretan berpenguat nanoselulosa serat kenaf Sumberejo Jawa Timur NC-PU adalah polimerisasi in-situ. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa sifat termal dan morfologi komposit NC-PU. Komposit dianalisa menggunakan TGA (thermogravimetric analysis), DTG (derivative thermogravimetric analysis), DSC (differential scanning analysis), dan SEM (scanning electron microscope). Penambahan nanoselulosa sampai 7 wt% menurunkan suhu leleh komposit NC-PU dan menurunkan laju dekomposisi. Laju dekomposisi terendah dimiliki oleh komposit 10 wt% NC-PU sebesar 1.7%/menit dengan sisa dekomposisi tertinggi sebesar 67%. Penambahan nanoselulosa pada PU juga menurunkan ukuran pori rata-rata komposit NC-PU. ......Natural fibers made into cellulose have attracted interest in the research and development of composite materials in recent years. One of them is Kenaf fiber from Sumberejo, East Java. The Kenaf fiber nanocellulose reinforced polyure-thane (NC-PU) composite were prepared via in-situ polymerization. The aim of this study was to analyze the thermal properties and morphology of NC-PU com-posite. The NC-PU composite were then characterized by TGA (thermogravimetric analysis), DTG (derivative thermogravimetric analysis), DSC (differential scan-ning analysis), and SEM (scanning electron microscope). The addition of nano-cellulose up to 7 wt% in polyurethane was found to decrease the melting tempera-ture of NC-PU composites and decreased the rate of decomposition. The lowest decomposition rate was owned by the composite 10 wt% NC-PU at 1.7%/minute with the highest remaining decomposition of 67%. The addition of nanocellulose to PU also decreased the average pore size of NC-PU composites.

Abstrak :
In considering Composite Material Systems, the Markov Model is important for studying the behavior of composite materials. The monitoring of crack growth is suggested as the basis for this study. In fact, crack growth strongly impacts Composite Material Systems. Crack growth may lead to system failure, especially if we cannot prevent the various kinds of risk states and if we do not take necessary actions to maintain this system while in operation. In order to analyze risk states for steel materials, in the Moroccan National Railway Office, the Markov Model of a unit jump is chosen to analyze the crack growth of a composite material. This model is defined by a transition vector and a state vector, with a calculation of the averages and the extensions of the crack. Using these parameters, the jump of each extension of the crack and the number of the crack extensions are considered. A mathematical calculation helps us to find the formula for the transition probability, based on the average. An algorithm allows us to estimate the value of the crack jump. These estimations indicate the level of risk for each system state and values of the crack extension. The obtained results show that more the unit jump approximates to zero, the more the system is maintained in an acceptable operation, despite any disruptions that may influence the results.

Abstrak :

Material komposit sangat cocok penggunaanya sebagai bahan balistik karena dari sifat kekakuan dan kekuatan serta densitas yang rendah. Selain itu, penggunaan material komposit akan meningkatkan mass efficiency serta daya tahan untuk jenis kendaraan perang serta protection devices, metode yang digunakan pada saat ini untuk melakukan pengujian ballistic impact berbasis kepada elemen hingga (finite element method) yang merupakan metode penyelesaian dengan membagi objek yang rumit menjadi bagian-bagian yang kecil dan sederhana. Hasil dari metode ini pada permasalahan balistik adalah penggambaran distribusi tegangan-regangan yang terjadi pada pelat komposit. Parameter mechanical properties dalam aplikasi Abaqus CAE, menggunakan pendekatan Johnson-Cook method serta hashin criteria untuk mengetahui damage impact yang terjadi antara proyektil dan pelat komposit. Pada penelitian ini, perforasi terjadi pada pelat graphite/epoxy dan carbon/epoxy dengan jumlah lapisan 15 ply untuk peluru tipe II dan III, sedangkan partial penetration terjadi pada pelat graphite/epoxy dengan menggunakan proyektil tipe II (9mm) pada lapisan ply ke-30, dan untuk proyektil tipe III (44 magnum) terjadi pada lapisan ply ke-72. Partial penetration terjadi pada pelat carbon/epoxy dengan menggunakan proyektil tipe II (9mm) pada lapisan ply ke-42 dan untuk proyektil tipe III (44 magnum) terjadi pada lapisan ply ke-84. Variabel young modulus yang menyebabkan graphite/epoxy lebih stiffness dibandingkan dengan  carbon/epoxy, serta variabel kecepataan yang menyebabkan kerusakan pada pelat dengan jumlah ply yang lebih banyak menggunakan proyektil tipe III (44 Magnum) dengan kecepatan 450 m/s dibandingkan proyektil tipe II (9mm) dengan kecepatan 344 m/s.

           

 

---

Composite materials are suitable for use as ballistic materials because of their stiffness and low strength and density. The applications of composite materials will increase mass efficiency and durability for types of war vehicles and protection devices, the method currently used to conduct ballistic impact testing based on finite element method which is a method of settlement by dividing complicated objects into small and simple parts. The result of this method in ballistic problems is the depiction of the stress-strain distribution that occurs on the composite plate. Mechanical property parameters in the Abaqus CAE application, using the Johnson-Cook approach and hashin criteria to determine the damage impact that occurs between projectiles and composite plates. In this study, perforation occurred on graphite/epoxy and carbon/epoxy plates with 15 ply layers for type II and III bullets, while partial penetration occurred on graphite/epoxy plates using type II projectiles (9mm) on the 30^th ply layer, and for type III projectiles (44 magnum) occurring in the 72^nd ply layer. Partial penetration occurs on carbon/epoxy plates using type II projectiles (9mm) in the 42^nd ply layer and for type III projectiles (44 magnum) occurs in the 84^th ply layer. The young modulus variable that causes graphite/epoxy has more stiffness compared to carbon/epoxy, and the velocity variable causes damage to plates with a higher number of ply using type III (44 Magnum) projectiles with velocity 450 m/s than type II projectiles (9mm) with velocity 344 m/s.