Perilaku Nonlinier Pipa Elbow Bertekanan dengan Beban Termal dan In-Plane Bending

Abstract

Pipa elbow adalah komponen yang penting pada sistem perpipaan. Pipa elbow memiliki fleksibilitas yang baik, sehingga dapat mengurangi tegangan akibat ekspansi termal. Beban yang diterima oleh pipa elbow adalah beban bending, beban termal dan tekanan internal. Beban bending menyebabkan ovalisasi pada pipa elbow. Jika tekanan internal ditambahkan, maka tekanan internal akan cenderung bertindak melawan efek yang disebabkan oleh beban bending dan menunjukkan perilaku nonlinear. Beban in-plane bending dan tekanan internal yang bekerja secara bersamaan pada ping elbow tidak menunjukkan perilaku nonlinier. Pada kondisi aktual, beban yang diterima oleh pipa elbow adalah beban termal yang memberikan efek cenderung sama seperti beban in-plane bending. Pada penelitian ini dilakukan analisis untuk menilai perilaku nonlinier pipa elbow yang diberikan beban termal dan tekanan internal dibandingkan dengan beban in-plane bending dan tekanan internal. Pada penelitian ini digunakan metode elemen hingga (ANSYS Mechanical APDL). Material yang dipakai adalah titanium alloy (Ti-6Al-4V) dan diasumsikan bersifat elastic-perfectly plastic. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perilaku nonlinier hanya terjadi pada pembebanan in-plane bending dan tekanan internal. Sedangkan pada pembebanan termal dan tekanan internal tidak terjadi perilaku nonlinier. Pada pembebanan termal, tekanan internal memberikan efek yang searah dengan perpindahan yang disebabkan oleh beban termal. Pada pembebanan in-plane bending, tekanan internal memberikan efek yang berlawanan dengan perpindahan yang disebabkan oleh beban in-plane bending. Tegangan akibat beban in-plane bending lebih besar dibandingkan beban termal. Tekanan internal meningkatkan tegangan yang disebabkan pembebanan termal dan mengurangi tegangan yang disebabkan pembebanan in-plane bending