ANALISA DEFORMASI FULLY PLASTIC PADA KONTAK ANTAR ASPERITI MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

Perubahan ketika dua permukaan diberi beban untuk pertama kalinya merupakan kombinasi dari banyak hal seperti perubahan bentuk, kekasaran permukaan, dan lain-lain. Perubahan-perubahan yang terjadi antara permulaan kontak (start-up) dengan kondisi tunak (steady state) terkait dengan keausan running-in (breaking-in atau wearing-in). Terdapat banyak parameter kimia dan mekanik yang mengubah geometri-mikro pada permukaan selama fase running-in. Namun demikian, ada dua mekanisme dominan yang terjadi yaitu deformasi plastis dan keausan ringan (mild wear). Pada fase ini, puncak yang lebih tinggi yang dihasilkan oleh proses pemesinan, diperhalus dengan mekanisme aliran plastis sehingga kesesuaian permukaan diperoleh. Pemahaman tentang perubahan bentuk asperiti selama fase running-in diperlukan dalam mengoptimalkan topografi permukaan dan pemilihan jenis proses pemesinan. Perubahan geometri permukaan yang berkontak selama proses running-in akan dibahas dalam paper ini. Sebuah asperiti, unit kekasaran permukaan terkecil, pada umumnya diwakili oleh bentuk setengah bola (hemisphere). Untuk gerakan rolling sempurna, kontak yang terjadi dapat diwakilkan dengan pembebanan statis yang berulang-ulang. Oleh karena itu, pemodelan deformasi plastis antar asperiti kontak statis akan dilakukan menggunakan metode elemen hingga. Dua hemisphere dari bahan brass dengan tujuh rasio radius yang berbeda (R1/R2) dikontakkan dengan beban 8000 N tanpa gesekan. Sebuah kurva non-linear yang menggambarkan hubungan antara deformasi plastis kontak hemisphere terhadap rasio radius dipresentasikan. Hasil menunjukkan bahwa deformasi plastis cenderung turun ketika rasio radius meningkat. Hasil ini tidak sependapat dengan kesimpulan Johnson dan Shercliff yang menyatakan bahwa deformasi plastis tidak dipengaruhi oleh geometri untuk asperiti yang berbahan sama