STUDI DAN PEMODELAN KONTAK ASPERITIES ELASTIK-PLASTIK MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

*Hagata Aersada Ginting  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Jamari Jamari  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Athanasius Priharyoto Bayuseno  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia

Citation Format:
Abstract
Tribologi merupakan sebuah ilmu yang meneliti tentang dua permukaan yang berinteraksi dengan gerakan relatif antar satu sama lain. Tribologi pada umumnya diasosiasikan dengan konsep “tribo-system” yang terdiri dari permukaan yang bergesekan dan dipisahkan oleh lapisan pelumas. Berbagai jenis “tribo-system” sudah diciptakan di banyak spektrum bidang seperti sains dan rekayasa teknik. Saat ini, penelitian terkait bidang tribologi sudah bertumbuh pesat dalam aspek lingkup dan kedalaman ilmu, yang mana salah satunya merupakan studi kontak mekanis. Salah satu penelitian penting merupakan konsep asperities. Asperities adalah puncak-puncak ketidakrataan secara mikroskopis yang dapat menimbulkan gesekan-gesekan pada area diskret. Berbagai peneliti melaksanakan pemodelan dengan konsep bola yang ditekan oleh plat kaku, seperti model Jackson-Green dan Kogut-Etsion. Pada penelitian ini, dilaksanakan sebuah pemodelan dan simulasi menggunakan perangkat lunak ABAQUS untuk asperities, dengan tujuan untuk menciptakan sistem model yang memiliki akurasi sesuai dengan studi kontak terdahulu. Berdasarkan studi konvergensi, dengan ukuran mesh 0.005 mm, didapatkan hasil simulasi dengan parameter sumbu x (interferensi non-dimensi) dan sumbu y (kontak area non-dimensi). Simulasi telah berhasil dilakukan dan menunjukkan kesesuain baik dengan model kontak JG dan KE, dengan hasil validasi menunjukkan rata-rata error hanya sebesar 3.7%. Pada jangka panjang, dengan menggunakan model ini untuk simulasi, hubungan antara area kontak, tekanan kontak, dan interferensi dapat dianalisis lebih lanjut. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi perpanjagan dari solusi klasik kontak Hertz.
Fulltext View|Download
Keywords: asperities; area kontak; fem; hemisphere; interferensi
Article Info
Section: Articles
Language : ID
Recent articles
DESAIN DAN ANALISIS GERBONG DATAR (PPCW) KERETA API DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Analisis Reliability Komponen Kritis dengan Metode Probability Plot dan Root Cause Analysis pada Pompa Hydraulic Axial 500 LPS PEMANTAUAN PRODUK CACAT PADA PROSES PRODUKSI COLLAPSIBLE TUBE DI PT EXTRUPACK SOLO More recent articles
  1. [1] Y. Yan, “Tribology and tribo-corrosion testing and analysis of metallic biomaterials,” Met. Biomed. Devices, pp. 178–201, 2010, doi: 10.1533/9781845699246.2.178
  2. V. Pratap, N. Saboo, and A. Gupta, “Tribology as emerging science for warm mix technology : A review,” Constr. Build. Mater., vol. 359, no. October, p. 129445, 2022, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2022.129445
  3. J. A. Greenwood and J. B. P. Williamson, “Contact of nominally flat surfaces,” Proc. R. Soc. London. Ser. A. Math. Phys. Sci., vol. 295, no. 1442, pp. 300–319, 1966, doi: 10.1098/rspa.1966.0242
  4. R. L. Jackson and L. Kogut, “A comparison of flattening and indentation approaches for contact mechanics modeling of single asperity contacts,” J. Tribol., vol. 128, no. 1, pp. 209–212, 2006, doi: 10.1115/1.2114948
  5. C. Jacq, D. Nélias, G. Lormand, and D. Girodin, “Development of a three-dimensional semi-analytical elastic-plastic contact code,” J. Tribol., vol. 124, no. 4, pp. 653–667, 2002, doi: 10.1115/1.1467920
  6. L. Kogut and I. Etsion, “Elastic-plastic contact analysis of a sphere and a rigid flat,” J. Appl. Mech. Trans. ASME, vol. 69, no. 5, pp. 657–662, 2002, doi: 10.1115/1.1490373
  7. L. Vu-Quoc, X. Zhang, and L. Laesburg, “A normal force-Displacement model for contacting spheres accounting for plastic deformation: Force-Driven formulation,” J. Appl. Mech. Trans. ASME, vol. 67, no. 2, pp. 363–371, 2000, doi: 10.1115/1.1305334
  8. H. Zhang, L. Chang, M. N. Webster, and A. Jackson, “Effects of friction on the contact and deformation behavior in sliding asperity contacts,” Tribol. Trans., vol. 46, no. 4, pp. 514–521, 2003, doi: 10.1080/10402000308982658
  9. M. Thompson, “A Multi Scale Iterative Approach for Finite Element Modeling of Thermal Contact Resistance,” PhD Thesis, pp. 1–100, 2007
  10. W. R. Chang, I. Etsion, and D. B. Bogy, “An elastic-plastic model for the contact of rough surfaces,” J. Tribol., vol. 109, no. 2, pp. 257–263, 1987, doi: 10.1115/1.3261348
  11. Y. Zhao, D. M. Maietta, and L. Chang, “An asperity microcontact model incorporating the transition from elastic deformation to fully plastic flow,” J. Tribol., vol. 122, no. 1, pp. 86–93, 2000, doi: 10.1115/1.555332
  12. R. L. Jackson and I. Green, “A finite element study of elasto-plastic hemispherical contact against a rigid flat,” J. Tribol., vol. 127, no. 2, pp. 343–354, 2005, doi: 10.1115/1.1866166
  13. J. Jamari and D. J. Schipper, “An elastic-plastic contact model of ellipsoid bodies,” Tribol. Lett., vol. 21, no. 3,pp. 262–271, 2006, doi: 10.1007/s11249-006-9038-3

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.