Simulasi dan Analisa Faktor Intensifikasi Tegangan pada Sambungan Jenis Elbow dan Tee Menggunakan Metode Elemen Hingga

Abstract

Pada sistem perpipaan, dua pipa dapat terhubung satu sama lain secara langsung, baik dari pipa ke pipa maupun pipa ke fitting. Fitting disini dapat berupa elbow atau percabangan/tee. Pada akhir tahun 1950-an, ARC. Markl melakukan serangkaian percobaan menggunakan suatu perpipndahan yang dikendalikan pada fatigue test untuk mengevaluasi nilai faktor intensifikasi tegangan/SIF. Menghasilkan sebuah persamaan yang didapatkan dari berbagai penurunan rumus dan deret. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan nilai faktor intensifikasi tegangan/SIF secara teoritis dengan hasil simulasi menggunakan metode elemen hingga. Mengetahui principal stress yang terjadi pada sambungan elbow dan sambungan percabangan/tee, serta mengetahui korelasi dari kurva hasil perhitungan teoritis dan hasil simulasi. Hasil dari penelitian ini menunjukkan pada pipa sambungan jenis elbow, percabangan dengan dimensi header dan cabang yang sama, dan percabangan dengan dimensi header dan cabang yang berbeda, rata-rata nilai SIF lebih besar terjadi pada kondisi out-of-plane dibandingkan in-plane. Pada pipa sambungan jenis elbow, percabangan dengan dimensi header dan cabang yang sama, dan percabangan dengan dimensi header dan cabang yang berbeda, rata-rata principal stress dan tegangan kritis lebih besar terjadi pada pembebanan moment out-of-plane dibandingkan moment in-plane. Hasil simulasi pada sambungan pipa jenis elbow, baik in-plane maupun out-plane memiliki korelasi yang baik (good correlation). Pada sambungan pipa jenis tee dengan dimensi header dan cabang yang sama hasil simulasi untuk in-plane memiliki korelasi yang baik (good correlation), sedangkan untuk out-plane memiliki korelasi yang kurang baik (poor correlation). Pada sambungan pipa jenis tee dengan dimensi header dan cabang yang berbeda hasil simulasi, baik in-plane maupun out-plane memiliki korelasi yang kurang baik (poor correlation).