Definisi
Sebagai bahan yang terus menerus meregang (nilai regangan naik), tegangan juga meningkat (baca, naik). Sebelum mencapai titik tegangan luluh (juga disebut kekuatan luluh (yield) atau batas elastis), bahan akan berubah bentuk secara elastis dan akan kembali ke bentuk aslinya saat tegangan yang diterapkan dihilangkan. Setelah tegangan luluh terlampaui, maka deformasi tidak dapat dibalik (atau menjadi plastik), alias menghasilkan perubahan bentuk permanen.
Kekuatan tarik, atau tegangan tarik ultimat, adalah ukuran tegangan tarik maksimum dari suatu bahan yang dapat bertahan sebelum mengalami kegagalan. Baik kekuatan luluh maupun kekuatan tarik diukur dalam satuan gaya per satuan luas (sama dengan satuan tekanan). Dalam sistem SI, satuannya adalah newton per meter persegi (N/m2) atau pascals (Pa). Nilai tipikal untuk banyak material umum dikutip dalam MPa (106 Pa).
Bagaimana Keduanya Diukur
Seperti dalam kasus pengukuran kekakuan, kekuatan luluh dan kekuatan tarik bisa ditentukan dari teknik kurva tegangan-regangan yang diperoleh dari uji tarik uniaksial. Secara sederhana, kekuatan luluh adalah tegangan di mana kemiringan kurva tegangan-regangan mulai menyimpang dari linieritas (garis lurus). Kekuatan tarik adalah tegangan maksimum pada kurva ini (gambar 1). Pengukuran nilai-nilai ini dari kurva tegangan-regangan tipikal adalah ditunjukkan pada Gambar 1.
Dalam material nyata, seringkali sulit untuk menentukan titik secara akurat dimana kurva tegangan-regangan menjadi non-linier. Karena itu, titik luluh sering didefinisikan sebagai tegangan pada beberapa nilai sembarang regangan plastik (biasanya 0,2 persen atau 0,002). Kekuatan luluh 0,2 percent offset (atau lebih sering disebut tegangan bukti 0,2 persen) adalah ditentukan dengan mencari perpotongan kurva tegangan-regangan dengan garis sejajar terhadap kemiringan awal kurva dan yang memotong sumbu x pada 0,002 (0,2 persen). Konstruksi ini juga ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema plot tegangan-regangan dengan tegangan luluh (y), tegangan bukti (0,2 persen) dan tegangan tarik (TS)
Relevansi dengan Aplikasi Teknik
Pengetahuan tentang kekuatan luluh suatu bahan sangat penting saat mendesain komponen, karena hal tersebut umumnya mewakili batas atas tekanan yang dapat diterapkan. Melebihi kekuatan luluh ini tentu saja akan menyebabkan distorsi permanen komponen. Contoh aplikasinya adalah menghitung beban maksimum pada kawat dan kabel dalam tegangan, cakram berputar dan bejana bertekanan.
Sangat sedikit desain yang mengizinkan deformasi plastik dari sebuah komponen itu terjadi dan untuk alasan ini mendesain tegangan hingga melewati tegangan tariknya adalah tidak umum atau tidak wajar. Namun, hal ini berguna untuk mengapresiasi interval tegangan antara luluh dan kegagalan suatu material sehingga faktor keamanan yang sesuai dapat dipertimbangkan untuk menghindari kegagalan besar akibat kelebihan beban komponen.
Referensi: an Introduction to Mechanical Engineering, Michael Clifford dkk
Taufiqur Rokhman 