Simulasi Delaminasi pada Komposit Glass Fiber-reinforced Polymer (GFRP) dan Carbon Fiber-reinforced Polymer Menggunakan Metode Cohesive Zone Model (CZM) dan Virtual Crack Closure Technique (VCCT)

Abstract

Komposit digunakan untuk pengganti logam, dengan mempertimbangkan kekuatan yang tidak berbeda jauh dengan logam. Glass fiber-reinforced polymer (GFRP) dan carbon fiberreinforced polymer (CFRP) merupakan dua komposit yang saat ini banyak digunakan. Namun pada penggunaannya komposit dapat mengalami kegagalan. Salah satu kegagalan material komposit adalah delaminasi, yakni lepasnya laminat-laminat antar lapisan (layer) material komposit. Pada penelitian ini, telah dilakukan perbandingan hasil simulasi delaminasi dengan tujuan mencari metode terbaik pada 2 metode berbeda yakni, Cohesive Zone Model (CZM), dan Virtual Crack Closure Technique (VCCT) pada dua material berbeda yakni, carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) dan glass fiber-reinforced polymer (GFRP). Simulasi dilakukan menggunakan ANSYS Workbench Mechanical, dimana terlebih dahulu dilakukan analisa mesh sensitivity untuk menentukan ukuran elemen paling optimal, dimana didapat ukuran 0.4 mm merupakan yang paling optimal. Setelah itu dilakukan analisa karakterisasi delaminasi dengan mempelajari kurva stress-strain dan distribusi tegangan-regangan. Dari analisa tersebut, dengan menggunakan parameter, didapat VCCT merupakan metode terbaik karena sesuai dengan teori, memiliki nilai margin error yang rendah, serta tidak memerlukan adanya preparasi delaminasi.