teganganregangan

Tegangan-regangan adalah hubungan antara tegangan mekanik yang dialami bahan dengan perubahan panjang atau bentuk yang dihasilkan. Tegangan, atau stress, adalah gaya internal per satu luas penampang bahan dan biasanya dinyatakan dalam satuan pascal (Pa). Regangan, atau strain, adalah perubahan panjang relatif terhadap panjang awal, tanpa satuan, dan dinotasikan ε.

Secara umum, tegangan dapat dibedakan menjadi tegangan normal (σ) yang bekerja tegak lurus terhadap bidang penampang dan tegangan geser (τ) yang bekerja sejajar bidang tersebut. Regangan juga dibedakan menjadi regangan normal (ε) akibat perubahan panjang dan regangan geser (γ) akibat perubahan sudut antar elemen material.

Hubungan tegangan-regangan tergantung sifat material. Dalam wilayah elastis linear, hubungan ini bersifat proporsional, yaitu σ = E ε, di mana E adalah modulus Young yang mengukur kekakuan material. Pada kurva tegangan-regangan, bagian elastis bersifat linier, diikuti daerah plastis dimana deformasi bersifat permanen; yield point menandai transisi dari perilaku elastis ke plastis. Energi yang tersimpan per satuan volume sebanding dengan luas di bawah kurva tegangan-regangan.

Material yang umum dipelajari meliputi logam, polimer, dan komposit, yang menunjukkan berbagai karakteristik E dan respons plastis berbeda. Baja memiliki modulus Young yang besar, sementara polimer cenderung lebih lunak dan lebih jelas menunjukkan perilaku plastis pada tegangan tertentu. Faktor-faktor seperti suhu, laju beban, cacat material, ukuran sampel, dan arah pembebanan mempengaruhi kurva tegangan-regangan dan batas kekuatan material.

Aplikasi tegangan-regangan meliputi desain struktural, analisis kekuatan komponen mekanik, perancangan mesin, serta simulasi beban untuk memastikan keselamatan dan keandalan.