Profesor Gondrong Bisa Prediksi Umur Komponen

Malang – Menjadi profesor tak harus berkepala botak. Gondrong pun boleh. Bukan soal rambut. Tapi otak encer hingga seseorang bisa menjadi pakar. Seperti Dr Eng Anindito Purnowidodo ST M.Eng ini.

Ia bersama rekannya Ir Djarot B Darmadi MT PhD, Rabu (17/2/)–hari ini, dikukuhkan menjadi profesor. Mereka akademisi Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Berlangsung di gedung Widyaloka dengan protokol kesehatan.

Anindito, pakar Ilmu Kekuatan Material. Menjadi profesor aktif ke-13 di FT dan ke-192 di UB. Djarot, pakar Ilmu Teknologi dan Pemodelan Pengelasan Logam. Merupakan profesor aktif ke-14 di FT dan 193 di UB. 

Memprediksi Umur Komponen Meningkatkan Keamanan, riset ini mengantarkan Anindito meraih kasta pendidikan tertinggi. Ia membuktikan, umumnya kegagalan dari suatu struktur terjadi pada komponen yang menerima beban dinamis. Jarang sekali terjadi pada komponen yang menerima beban statis.

Kegagalan komponen menerima beban dinamis, disebabkan karena adanya inisiasi dan perambatan retak. Jika panjang retakan mencapai panjang kritisnya, maka dapat menyebabkan kegagalan struktur. Dua hal penting dalam evaluasi umur komponen: umur untuk inisiasi dan umur untuk perambatan retak.

Beberapa contoh kegagalan struktur ada di kehidupan sehari-hari. Diantaranya pada peralatan rumah tangga, dunia kesehatan, sampai pada struktur besar. Pada struktur besar semisal jembatan, pembangkit listrik dan kendaraan yang beresiko tinggi yakni pesawat.

Tiga perilaku utama perambatan retak lelah (fatigue crack): Pertama, perambatan retak lelah disebabkan beban dinamis dengan siklus konstan (constant cyclic loads). Perambatan retak ini,  umur retak lelahnya dapat diprediksi dengan mudah. Kondisi ini jarang ditemui.

Pada umumnya suatu komponen menerima beban dinamis dengan siklus yang bervariasi (variable cyclic loads). Selanjutnya siklus beban jenis ini, dapat menyebabkan perambatan retak yang tertunda (delay crack growth).

Ini menjadikan bertambahnya umur suatu komponen. Sebaliknya siklus beban dinamis juga dapat meningkatkan laju rambat retak (acceleration crack growth). Jika ini yang terjadi maka dapat membahayakan integeritas struktur. Karena umurnya lebih pendek dari yang diharapkan. 

Permasalahan yang dihadapi para insyinyur dalam memprediksi umur komponen, adalah ketidakpastian perilaku rambat retak (constant, delay atau acceleration). Maka metode memprediksi umur komponen dari suatu struktur lebih akurat dengan menggunakan hubungan laju rambat retak (da/dN) dan faktor intensitas tegangan efektif (DKeff.). Ini penting untuk menjaga integritas struktur.

Faktor intensitas tegangan efektif, dapat diketahui dengan cara mendeteksi besar tegangan yang mana retak mulai membuka. Metode ini dapat diterapkan pada berbagai kondisi siklus beban dinamis pada komponen dari suatu struktur yang terbuat dari logam seperti baja, almunium atau komposit.

Selanjutnya menggabungkan metode tersebut dengan sistem pengawasan secara langsung yang memanfaatkan teknologi informasi. Maka disamping perilaku rambat retak dan prediksi umur komponen, kegagalan pada struktur dapat dihindari.

“Kesimpulannya, memprediksi umur komponen dari suatu struktur secara akurat menggunakan fatigue design criteria (kriteria dengan desain kelelahan material),” jelasnya dalam orasi ilmiah yang dilakukan daring.

“Berbasis perambatan retak yang bisa diaplikasikan pada segala kondisi beban dinamis. Dengan siklus konstan maupun bervariasi dengan menggunakan metode hubungan laju rambat retak (da/dN) dan faktor intesitas tegangan efektif (DKeff),” lanjutnya.

Metode ini dapat diintegrasikan dengan teknologi informasi. Untuk memonitor bagian-bagian yang dianggap kritis dari suatu struktur. Bahkan bisa secara langsung (real time) untuk meningkatkan keamanan.

Dengan keakuratan prediksi umur yang lebih baik, maka penggunaan sistem ini diharapkan dapat diaplikasikan pada sturktur beresiko tinggi. Untuk menghindarkan kegagalan yang tidak diharapkan. (roz/jan)