Povećana primjena polimera, posebno polietilena kao konstrukcijskog materijala, zahtijeva razvoj novih metoda za procjenu nosivosti komponenata izrađenih iz ovih materijala. Metode za analizu pukotina u metalima u novijoj literaturi primjenjuju se za modeliranje pukotina u polimerima [1]. Ovdje se procjena radnog vijeka komponente opterećene na puzanje zasniva na određivanju parametra mehanike loma C-integrala, koji je za razliku od J-integrala ovisan o vremenu. Za razliku od metala, procjena parametara mehanike loma i opterećenja plastičnog kolapsa polimernih komponenata u literaturi nije dovoljno istražena. Za to je potrebno što točnije numerički modelirati realno ponašanje materijala. Na temelju eksperimentalnih rezultata iz literature za polietilen srednje gustoće [2], izvedeni se numerički algoritmi za rješavanje konstitutivnih jednadžbi koji sprežu efekte nelinearne viskoelastičnosti, viskoplastičnosti i velikih deformacija. Algoritmi izvedeni na razini materijalne točke integracije konačnih elemenata implementirani su u korisničku rutinu CREEP programskog paketa ABAQUS [3]. Točnost i učinkovitost izvedenog algoritma provjerena je usporedbom s eksperimentalnim rezultatima iz literature [2], na primjeru osnosimetrične epruvete s potpunim obodnim zarezom pomoću koje je definiran konstitutivni model. Na osnovi numeričke analize debele polietilenske cijevi s vanjskom polueliptičkom pukotinom predložen je aproksimacijski izraz za određivanje C-integrala te su rezultati uspoređeni s dostupnim rješenjima iz literature.

Mechanical engineering