Apa itu batas elastis?

Batas elastis suatu material merupakan pertimbangan penting dalam rekayasa dan desain sipil, mekanik, dan kedirgantaraan.Batas elastis, juga disebut sebagai titik hasil, adalah batas atas untuk tegangan yang dapat diterapkan pada bahan sebelum secara permanen berubah bentuk.Batas ini diukur dalam pound per inci persegi (psi) atau newton per meter persegi, juga dikenal sebagai pascal (PA).

Batas elastis adalah fungsi dari elastisitas material.Elastisitas adalah kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk aslinya, atau dimensi, setelah beban atau tegangan dihilangkan.Semua bahan akan berubah bentuk saat tekanan atau beban diterapkan.Strain adalah ukuran dari jumlah deformasi yang terjadi ketika suatu material di bawah tekanan.

regangan elastis terjadi ketika suatu bahan terpapar dengan tegangan rendah.Ini akan hilang setelah stres dihilangkan, dan bahan akan kembali ke keadaan aslinya.Strain plastik akan terjadi pada tekanan di atas batas elastis.Bahan yang mengalami ketegangan plastik tidak akan sepenuhnya pulih dan kembali ke dimensi aslinya setelah tegangan dihilangkan.

Properti ini dapat diilustrasikan menggunakan contoh pegas.Jika berat digantung di salah satu ujung pegas, dengan ujung yang berlawanan diperbaiki, itu akan memperpanjang pegas.Jika sejumlah kecil berat diterapkan dan kemudian dilepas, pegas akan kembali ke panjang aslinya.Jika terlalu banyak berat diterapkan pada pegas, ia akan berubah bentuk secara permanen dan tidak akan kembali ke panjang aslinya ketika berat dihilangkan.Pegas telah mengalami deformasi plastik karena tegangan yang disebabkan oleh berat melebihi batas elastis.

Bahan memiliki hubungan yang dapat diukur antara tegangan yang diterapkan dan regangan yang dihasilkan.Hubungan ini dapat diplot dalam kurva tegangan-regangan.Kemiringan kurva tegangan-regangan tetap konstan di wilayah di mana regangan elastis terjadi.Batas elastis adalah titik di mana tegangan yang diterapkan menyebabkan timbulnya deformasi permanen, dan kemiringan kurva tegangan-regangan berubah.

Tidak semua bahan memiliki batas elastis.Daktilitas adalah ukuran dari jumlah deformasi permanen sebelum kegagalan total.Bahan ulet, seperti baja dan kuningan, akan mengalami sejumlah besar deformasi plastik sebelum kegagalan akhir terjadi.Bahan rapuh, seperti kaca dan beton, akan menunjukkan sedikit atau tidak ada deformasi plastik, dan kegagalan total sering terjadi segera setelah nilai kritis stres telah tercapai.Untuk alasan ini, bahan rapuh biasanya tidak memiliki titik hasil.