Pemodelan Keausan Steady State : Analitik, FEA, dan Eksperimen

Abstract

Kontak permukaan antara dua benda dalam permesinan sangat lazim terjadi. Kontak ini dapat mengakibatkan keausan. Para ilmuwan membagi tahapan keausan dalam hubungannya dengan umur pakai ada tiga macam, yaitu: running-in, steady state, dan wear out. Paper ini membahas tentang pemodelan keausan steady state. Pemodelan dibangun dengan model analitik dan pemodelan berbasis FEA. Model keausan secara analitik dikembangkan dari Model Archard. Pemodelan FEA dengan bantuan software ANSYS digunakan untuk memprediksi keausan pin pada simulasi pin-on-disc. Simulasi ini berupa kontak sliding yang dilakukan untuk mengetahui besarnya keausan yang terjadi pada pin. Untuk memvalidasi kedua model, eksperimen ball-on-disc juga dilakukan. Hasil pemodelan analitik dan FEA menunjukkan keausan mengalami peningkatan sangat signifikan pada tahap awal, kemudian mencapai kestabilan seiring dengan bertambahnya jarak sliding. Laju keausan mengalami penurunan yang sangat signifikan pada tahap running-in dan stabil pada fase steady state. Hasil eksperimen memperlihatkan permukaan telah konformal pada saat steady state. Ketiga present model menunjukkan hasil yang sangat baik dalam memprediksi keausan.

Kata kunci:  “keausan”, “steady state”, “FEA”, “pin-on-disc”, “ball-on-disc”.