Perilaku Perambatan Retak pada Aluminium Paduan A2024-T351 dengan Menggunakan Spesimen CTS

Fracture behavior of aluminum alloys under mixed mode (Mode I+II) loading was studied. Fracture tests were carried out on A2024-T351 aluminum. Compact-tension-shear specimen was employed and angle between loading axis and the crack surface was varied from 90°(mode I) to 0°(mode II). The crack extension (crack initiation and propagation) behaviors observed by a video microscope. Under a load with relatively high mode II components, the shear type crack initiation preceded the opening type crack propagation. Final fracture was occurred by shearing instability in the pure mode II loading. These experimental results were explained qualitatively by using finite element analysis. The critical values of stress intensity factors at crack initiation under mode II dominant conditions become smaller than those predicted by the maximum hoop stress criterion. It was also found that the rolling direction and small holes existing ahead of the crack-tip influence the crack extension behaviors. Abstract in Bahasa Indonesia : Penelitian ini membahas studi tentang perilaku retak aluminium paduan pada pembebanan mode campuran (mixed mode) (Mode I+II). Uji retakan dilakukan pada material aluminium paduan A2024-T351. Sudut antara arah pembebanan dan permukaan retakan dari spesimen Compact-tension-shear yang digunakan divariasikan dari 90°(mode I) sampai 0°(mode II). Perilaku dan arah perambatan retak diamati dengan video microscope. Pada pembebanan dengan komponen mode II relatif tinggi, maka inisiasi retakan jenis geseran terjadi lebih dahulu kemudian diikuti dengan jenis perambatan retak terbuka. Patah akhir terjadi karena ketidakstabilan geseran pada pembebanan mode II. Hasil eksperimental ini akan dijelaskan secara kualitatif dengan menggunakan analisa metode elemen hingga. Harga kritis dari faktor intensitas tegangan pada inisiasi retakan pada pemebebanan dimana mode II lebih dominan menjadi lebih kecil dari pada yang diprediksikan dengan kriteria tegangan hoop maksimum (maximum hoop stress criterion). Juga diperoleh bahwa arah pengerolan dan lubang-lubang kecil yang ada didepan ujung retak mempengaruhi perilku arah perambatan retak. Kata kunci: Aluaminum paduan, perilaku perambatan retak, analisa FEM, pembebanan mode campuran.