Simulasi Pengaruh Kekuatan Material Penyangga Bawah dan Atas pada Uji Bending dengan Kekuatan Maksimal 10 kN

Abstract

Uji bending merupakan salah satu metode pengujian mekanik yang digunakan untuk mengevaluasi kekuatan material akibat pembebanan lentur. Penyangga atas dan bawah pada alat uji bending berperan sebagai komponen penopang utama yang berpotensi mengalami deformasi dan tegangan selama pengujian. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kekuatan penyangga atas dan bawah menggunakan material ASTM A36, AISI 4340, dan S45C dengan pembebanan sebesar 10.000 N. Analisis dilakukan melalui simulasi numerik menggunakan perangkat lunak SolidWorks 2014 dengan parameter yang diamati meliputi tegangan (stress), perpindahan (displacement), regangan (strain), dan factor of safety. Hasil simulasi menunjukkan bahwa material S45C menghasilkan nilai tegangan dan perpindahan yang lebih rendah dibandingkan dengan ASTM A36 dan AISI 4340, baik pada penyangga atas maupun penyangga bawah. Sementara itu, material AISI 4340 menunjukkan nilai regangan dan factor of safety yang paling tinggi. Meskipun demikian, nilai factor of safety pada seluruh material masih berada di bawah nilai standar keamanan struktural (FOS ≥ 1). Berdasarkan hasil tersebut, material S45C menunjukkan performa mekanik yang relatif lebih baik dari sisi tegangan dan deformasi, namun diperlukan optimasi desain atau pengurangan beban agar alat uji bending dapat memenuhi kriteria keselamatan.

Abstract The bending test is a mechanical testing method used to evaluate material strength under bending loads. The upper and lower supports in a bending testing machine function as the main load-bearing components and are susceptible to deformation and stress during operation. This study aims to analyze the strength of the upper and lower supports using ASTM A36, AISI 4340, and S45C materials under a load of 10,000 N. The analysis was conducted through numerical simulation using SolidWorks 2014, with observed parameters including stress, displacement, strain, and factor of safety. The simulation results indicate that S45C exhibits lower stress and displacement values than ASTM A36 and AISI 4340 for both the upper and lower supports. Meanwhile, AISI 4340 shows the highest strain and factor of safety values. However, the factor of safety for all materials remains below the standard structural safety requirement (FOS ≥ 1). Based on these results, S45C demonstrates relatively better mechanical performance in terms of stress and deformation; nevertheless, design optimization or load reduction is required to ensure that the bending testing machine meets safety criteria.