Search

U diplomskom radu opisane su teorijske osnove mehanike loma prema kojima se procjenjuje cjelovitost i životni vijek konstrukcijske komponente. Procjena cjelovitosti za tlačnu opremu opisana je normom API 579. Verifikacija analize zamora provedena je na ploči s kružnim provrtom, a za debelostjenu i tankostjenu posudu pod tlakom uspoređen je broj ciklusa do iniciranja pukotine. X-FEM formulacija i singularni konačni elementi verificirani su na vlačno opterećenoj ploči sa središnjom pukotinom i ploči s centralnom polueliptičnom pukotinom, pri čemu su proračunati koeficijenti intenzivnosti naprezanja. Koeficijent intenzivnosti naprezanja opisuje polje naprezanja oko vrha pukotine za linearno-elastično ponašanje materijala, a J-integral za elastoplastično. Za posudu pod tlakom uspoređeni su sljedeći slučajevi: uzdužna unutarnja, uzdužna vanjska, cirkularna unutarnja i crikularna vanjska polueliptična pukotina. Parametre mehanike loma moguće je odrediti shell-to-solid podmodeliranjem uz pravilno odabranu veličinu podmodela. Najveće opterećenje posude pod tlakom određeno je graničnim tlakom ili plastičnim kolapsom. Određivanje J-integrala računa se GE/EPRI metodom i metodom referentnog naprezanja. Uslijed prirasta opterećenja ili rasta pukotine, dijagramom procjene loma (FAD) i dijagramom razvoja pukotine (CDF) može se analizirati cjelovitost posude pod tlakom. Stabilan rast pukotine unutar posude pod tlakom opisan je Parisovim modelom za linearno-elastično ponašanje materijala i Dowling-Begleyevim modelom za elastoplastično. In graduate thesis are described theoretical bases of fracture mechanics which enable life assessment and structural integrity assessment for structural components. The structural integrity assessment is described by API 579 design codes and standards for pressurized equipment. Fatigue analysis verification is obtained on the circular bore plate and the number of cycle to initiate the crack are compared for thick-walled and thin-walled pressure vessel. X-FEM formulation and singular finite elements are verified on the finite-width plate with centar crack and semi-elliptical centar crack under tensile load, stress intensity factors included. The stress intensity factor describes a stress field around the crack tip for linear-elastic material behaviours and the J-integral for elastic-plastic material behaviours. The following cases are compared for the pressure vessel: longitudinal inner and outer, circular inner and outer semi-elliptical cracks. Fracture mechanics parameters can be determined by shell-to-solid sub-modelling with a properly selected sub-model size. Maximal load of pressure vessel is defined by limit load or plastic collapse. J-integral is calculated by GE/EPRI method or reference stress method. Failure assessment diagram (FAD) and crack driving diagram (CDF) can be used for pressure vessel structural integrity assessment due to crack growth or load increase. Stable crack growth inside the pressure vessel is described by the Paris model for linear-elastic material behaviours and Dowling-Begley’s model for elastic-plastic material behaviours.

Većina komponenti modernih konstrukcija koje su izložene dinamičkom opterećenju i posljedično zamoru izrađene su od nodularnog lijeva normirane oznake EN-GJS-400-18-LT. Razlog tome je što se ovaj materijal odlikuje visokom istezljivošću i dinamičkom izdržljivošću čemu doprinose grafitne nodule u feritnoj mikrostrukturiranoj matrici. Navedeni materijal korišten je za izradu glavčine postojećeg KONČAR-vjetroagregata snage 1MW, ali i kod drugih proizvodnih komponenata tvrtke Končar, kao što su vlakovi, tramvaji, energetska oprema itd. Iz tog razloga istraživanje procesa deformiranja navedenog materijala predstavlja značajan interes od strane hrvatske industrije. Kako utjecaj mikrostrukture na mehaničko ponašanje nodularnog lijeva EN-GJS-400-18-LT nije dovoljno istražen, cilj rada bio je eksperimentalno istražiti utjecaj mikrostrukture na proces iniciranja i rasta oštećenja u materijalu te na temelju eksperimentalnih rezultata predložiti konstitutivni model s pripadnih numeričkim algoritmom za simuliranje procesa deformiranja materijala. Kako bi se mehaničko ponašanje materijala dovelo u vezu s mikrostrukturom materijala, u radu su analizirane četiri različite serije materijala dobivene različitim tehnologijama lijevanja. Karakterizacija grafitne morfologije kao i mikrostrukture matrice materijala obavljena je na pedesetak uzoraka za svaku seriju nodularnog lijeva. Provedeni eksperimenti obuhvaćali su statičko vlačno ispitivanje, simetrična i asimetrična ciklička ispitivanja s petljama histereze, ispitivanje lomne žilavosti, te ispitivanja u kojima se istražuje rast zamornih pukotina, za svaku od četiri serije nodularnog lijeva. Pritom je za detekciju nastanka i mjerenje rasta zamornih pukotina na površini epruvete razvijena nova optička metoda primjenom mjernog sustava Aramis. Eksperimentalni rezultati pokazuju da veličina, oblik i raspodjela grafitnih nodula nema značajan utjecaj na cikličko očvršćenje materijala, ali igra veliku ulogu u procesima nastanka i rasta pukotina. Zaključeno je da veće nodule nepravilnijeg oblika, nepovoljno utječu na zamorno ponašanje materijala u usporedbi s većim brojem manjih nodula pravilnog oblika. Nadalje, rezultati pokazuju da perlitna mikrostrukturna faza ne utječe značajno na zamorni životni vijek ukoliko njen udjel ne prelazi 10%. U okviru numeričkog modeliranja, postojeći algoritam za analizu problema cikličke plastičnosti ljuskastih konstrukcija, prilagođen je za trodimenijski konstitutivni model te je implementiran u programski paket ABAQUS. Točnost numeričkog algoritma provjeren je usporedbom s dobivenim eksperimentalnim rezultatima na epruvetama sa i bez zareza pomoću kojih je definiran kosntitutivni model. To je omogućilo točnije opisivanje stanja naprezanja i deformacija, kao i procesa nastanka i rasta pukotine u materijalu za slučaj cikličkih opterećenja. The vast majority of modern components and structures that are subjected to dynamic loads and consequently to the fatigue, are made of standard ductile cast iron EN-GJS-400-18-LT. Main reason for this is the fact that this material is characterized by high elasticity and dynamic endurance which is accomplished by ferritic microstructural matrix encompassing graphite nodules. This material was used for making the hub of KONČAR-1MW windmill, as well as in other Končar's product components, such as train, trams, power equipment, etc. For this reason the research of deformation processes of this material represents a significant interest from the Croatian industry. Since the influence of microstructure on the mechanical behaviour of ductile cast iron EN-GJS-400-18-LT is not sufficiently investigated, the aim of this study was to experimentally investigate the influence of microstructure on the process of damage initiation and growth as well as to develop a constitutive model with an appropriate numerical algorithm to simulate the deformation processes of materials based on the experimental data. Aiming to describe the influence of microstructure of the mechanical behaviour of materials, this paper analyses four different series of materials obtained by different casting technologies. Characterization of graphite morphology and material matrix microstructure was performed on fifty samples for each series of ductile cast iron. The conducted experiments included monotonic tensile tests, symmetric and asymmetric cyclic test with hysteresis loops, fracture toughness, and fatigue crack growth tests, for each of the four series of ductile cast iron. For the detection and measurement of fatigue crack growth a new method using an ARAMIS optical system has been developed. Experimental results show that the size, shape and distribution of graphite nodules have no significant effect on the cyclic hardening, but it plays a major role in the processes of crack initiation and propagation. It was concluded that the larger, irregular nodules, adversely affect the fatigue behaviour when compared with smaller, more regular nodules. Furthermore, the results show that the pearlite microstructure phase does not significantly affect the fatigue life if its share doesn't exceed 10%. In the frame of numerical modelling, the existing algorithm for analysing problems of cyclic plasticity of the shell structure, was adapted to the three-dimensional constitutive model and was implemented in the software package ABAQUS. The accuracy of the numerical algorithm was verified by comparison with the obtained experimental results on specimens with and without notch which were used to develop a constitutive model. For cyclic loading cases this allowed more accurate description of stress and strain fields, as well as processes of crack initiation and propagation in the material.

Većina komponenti modernih konstrukcija koje su izložene dinamičkom opterećenju i posljedično zamoru izrađene su od nodularnog lijeva normirane oznake EN-GJS-400-18-LT. Razlog tome je što se ovaj materijal odlikuje visokom istezljivošću i dinamičkom izdržljivošću čemu doprinose grafitne nodule u feritnoj mikrostrukturnoj matrici. Navedeni materijal korišten je za izradu glavčine postojećeg KONČAR-vjetroagregata snage 1MW, ali i kod drugih proizvodnih komponenata tvrtke Končar, kao što su vlakovi, tramvaji, energetska oprema itd. Iz tog razloga istraživanje procesa deformiranja navedenog materijala predstavlja značajan interes od strane hrvatske industrije. Kako utjecaj mikrostrukture na mehaničko ponašanje nodularnog lijeva EN-GJS-400-18-LT nije dovoljno istražen, cilj rada bio je eksperimentalno istražiti utjecaj mikrostrukture na proces iniciranja i rasta oštećenja u materijalu te na temelju eksperimentalnih rezultata predložiti konstitutivni model s pripadnim numeričkim algoritmom za simuliranje procesa deformiranja materijala. Kako bi se mehaničko ponašanje materijala dovelo u vezu s mikrostrukturom materijala, u radu su analizirane četiri različite serije materijala dobivene različitim tehnologijama lijevanja. Karakterizacija grafitne morfologije kao i mikrostrukture matrice materijala obavljena je na pedesetak uzoraka za svaku seriju nodularnog lijeva. Provedeni eksperimenti obuhvaćali su statičko vlačno ispitivanje, simetrična i asimetrična ciklička ispitivanja s petljama histereze, ispitivanje lomne žilavosti, te ispitivanja u kojima se istražuje rast zamornih pukotina, za svaku od četiri serije nodularnog lijeva. Pritom je za detekciju nastanka i mjerenje rasta zamornih pukotina na površini epruvete razvijena nova optička metoda primjenom mjernog sustava Aramis. Eksperimentalni rezultati pokazuju da veličina, oblik i raspodjela grafitnih nodula nema značajan utjecaj na cikličko očvršćenje materijala, ali igra veliku ulogu u procesima nastanka i rasta pukotina. Zaključeno je da veće nodule nepravilnijeg oblika, nepovoljno utječu na zamorno ponašanje materijala u usporedbi s većim brojem manjih nodula pravilnog oblika. Nadalje, rezultati pokazuju da perlitna mikrostrukturna faza ne utječe značajno na zamorni životni vijek ukoliko njen udjel ne prelazi 10%. U okviru numeričkog modeliranja, postojeći algoritam za analizu problema cikličke plastičnosti ljuskastih konstrukcija, prilagođen je za trodimenzijski konstitutivni model te je implementiran u programski paket ABAQUS. Točnost numeričkog algoritma provjerena je usporedbom s dobivenim eksperimentalnim rezultatima na epruvetama sa i bez zareza pomoću kojih je definiran konstitutivni model. To je omogućilo točnije opisivanje stanja naprezanja i deformacija, kao i procesa nastanka i rasta pukotine u materijalu za slučaj cikličkih opterećenja.

U radu je provedeno numeričko modeliranje pukotina u metalima te eksperimentalno i numeričko modeliranje zareznog djelovanja u polimernim materijalima. Na temelju opsežnih numeričkih analiza debelostjenih metalnih cijevi opterećenih unutarnjim tlakom s polueliptičkim pukotinama različitih dimenzija, predloženi su izrazi za točniju procjenu Jintegrala i graničnog tlaka u odnosu na do sada predložena rješenja. Pritom je u izrazima za referentno naprezanje i J-integral umjesto graničnog tlaka predložena nova funkcija opterećenja. To omogućava da rezultati za J-integral dobiveni novom metodom referentnog naprezanja neznatno odstupaju od rješenja dobivenih inkrementalnom teorijom plastičnosti, što je istraženo na primjerima debelostjenih cijevi generatora pare tipa VVER 1000. Usporedbom rješenja dobivenih primjenom predloženog izraza za granični tlak za debelu cijev s pukotinom s dostupnim rezultatima iz literature, dan je kritički osvrt na postojeća rješenja. Na temelju analiza plastičnog kolapsa (sloma) cijevi generatora pare pokazano je da rezultati dobiveni primjenom izraza iz literature za tlak plastičnog kolapsa mogu biti vrlo nepouzdani. Pritom je detaljno istražen utjecaj izbora naprezanja tečenja na procjenu plastičnog kolapsa cijevi. Umjesto faktora naprezanja tečenja koji ovisi samo o vrsti materijala, u izrazu za tlak plastičnog kolapsa cijevi predložen je novi faktor, koji osim o materijalu ovisi i o dimenzijama pukotine. To omogućuje točnije modeliranje kako plitkih, tako i dubokih pukotina u cijevima u odnosu na postojeća rješenja. Osim toga, vrlo detaljno je istražena primjena tehnike podmodeliranja za izračunavanje parametara mehanike loma u debelostjenim cijevima. Predložene su optimalne veličine podmodela u ovisnosti o duljini pukotine za izračunavanje parametara linearno elastične i elastoplastične mehanike loma. U području istraživanja polimera, na temelju eksperimentalnih rezultata iz literature i s pomoću formulacija sličnih onima izvedenim za metalne materijale, izveden je numerički algoritam za modeliranje ponašanja polietilena srednje gustoće za slučaj puzanja, sprezanjem efekata viskoelastičnosti i viskoplastičnosti. \Nova predložena formulacija namijenjena je analizi mehanizama primarnog i sekundarnog puzanja te loma pri sporom rastu pukotine u polietilenu. Modeliranje realnog ponašanja materijala omogućava točnije izračunavanje parametra mehanike loma C*-integrala u vrhu pukotine u odnosu na do sada predložena rješenja. Rezultati numeričkih testova uspoređeni su s dostupnim eksperimentalnim i numeričkim rješenjima. Osim toga, u radu su provedena eksperimentalna istraživanja lomnog i vremenski ovisnog ponašanja polietilena PE100 pri različitim temperaturama i brzinama deformacije, što u literaturi nije istraženo. Određeni su parametri materijala za primarnosekundarni zakon puzanja čime se je numeričko modeliranje približilo realnom ponašanju materijala. Rezultati numeričkih analiza zareznog djelovanja u cijevima od polietilena PE100 uspoređeni su s eksperimentalnim rješenjima iz literature. Numerical modelling of cracks in metals and experimental and numerical modelling of notches in polymer materials are presented in this thesis. Thick-walled metal pipes with semielliptical cracks of various dimensions were subjected to internal pressure. On the basis of extensive numerical analysis of the case, expressions for a more accurate assessment of the Jintegral and limit pressure in comparison to the previously recommended solutions are proposed. A new loading function is recommended instead of limit pressure in the expressions for reference stress and the J-integral. As a result, the results for the J-integral obtained by using the new reference stress method deviate insignificantly from the results obtained from the incremental theory of plasticity. This is illustrated by the examples of the thick-walled metal pipes of the VVER 1000 steam generators. The results obtained by using the proposed expressions for limit pressure in thick-walled metal pipes with cracks were compared with the results available in literature. An analysis of the plastic collapse of the pipes in steam generators has shown that the results obtained by using expressions for plastic collapse pressure from literature may indeed be very unreliable. The impact of the selection of the flow stress factor on the estimation of the plastic collapse pressure in pipes was investigated. Instead of the flow stress factor which depends only on the type of material, a new factor, which depends both on the material and on the crack dimensions, is proposed for the plastic collapse pressure expression. This provides more exact modelling not only for shallow cracks but also for deep cracks in pipes when compared to the existing solutions. Furthermore, a very detailed investigation was conducted into the use of the sub-modelling technique when calculating fracture mechanics parameters in thick-walled metal pipes. Optimal sizes of the sub-model related to the length of the crack are proposed for calculating the parameters of the linear elastic and the elastic-plastic fracture mechanics. Regarding the research into polymers, a numerical algorithm for modelling the behaviour of medium-density polyethylene for the case of creeping, including viscoelastic and viscoplastic effects, was derived on the basis of experimental results available in literature and of formulations similar to those proposed for metal materials. The new numerical algorithm proposed is intended for analysing the mechanisms in primary and secondary creep and fracture during the slow crack growth in polyethylene. Modelling the real behaviour of materials allows a more accurate calculation of parameters of fracture mechanics. The results of numerical tests were compared to the available experimental and numerical solutions. In addition, the paper includes the conducted experimental research into the fracture and the time-dependent behaviour of PE100 polyethylene at various temperatures and deformation rates, which has not been reported in literature. Particular material parameters for a primarysecondary creep law were determined. This brought the numerical modelling close to the real behaviour of materials. The results of the numerical analysis for notched action in pipes made of PE100 polyethylene were compared to experimental results in literature.

Propagacija zamornih pukotina ima veliki utjecaj na životni vijek raznih konstrukcija. Kako bi se uspješno predvidio životni vijek ciklički opterećene konstrukcije, koriste se suvremene napredne simulacije koje uz praćenje rasta pukotine omogućavaju sigurniju eksploataciju konstrukcije. U prvih tri poglavlja je dan pregled iz područja analize zamora konstrukcije, te su u četvrtom poglavlju predstavljeni modeli napredovanja zamornih pukotina, kao i osnovne jednadžbe napredovanja pukotine koje uzimaju u obzir parametre mehanike loma K, J i CTOD. Jednadžbe se temelje na linearno elastičnoj ( K) i elasto-plastičnoj ( J i CTOD) mehanici loma. Ukazano je na važnost praga napredovanja pukotine na relativno napredovanje pukotine. U sedmom poglavlju je, koristeći Paris-ovu, Dowling i Begley-evu i jednadžbu temeljenu na parametru CTOD, simuliran životni vijek za eksperimentalni uzorak ploče sa središnjom pukotinom uzet iz literature. Rezultati simulacija su uspoređeni s eksperimentalnim rezultatima.

Regulacijski ventili imaju široku primjenu u procesnoj industriji s osnovnom funkcijom da utječu na parametre procesa na način da povećavaju ili smanjuju protok medija koji kroz njih prolazi. Glavni element ventila je njegovo kućište koje se, uslijed složenosti geometrije, izrađuje postupkom lijevanja u pijesku. Upravo zbog takvog tehnološkog postupka izrade u stijenci ventila se često mogu naći različite uključine i pukotine. Tema ovog diplomskog rada je analiza cjelovitosti kućišta ventila s pukotinom. Prije same analize cjelovitosti objašnjene su i verificirane metode i procedure primjenjene u numeričkoj analizi. Za potrebe numeričke analize korišteni su tetraedarski i singularni konačni elementi, koji su detaljno objašnjeni, a singularni elementi i verificirani na jednostavnom primjeru. Nakon konačnih elemenata, opisani su izrazi koji se koriste u programskom paketu Abaqus [1] za izračunavanje parametara mehanike loma, odnosno konturni integral. Za ovaj diplomski rad izrazito je važna tehnika podmodeliranja, pomoću koje je vršena analiza cjelovitosti kućišta ventila s pukotinom. Nakon provedbe numeričke analize kućišta ventila bez pukotine, tehnikom podmodeliranja se dobivena rješenja koriste za određivanje ponašanja kućišta s pukotinom na stijenci. Za potvrdu točnosti numeričkog modela kućišta bez pukotine, numerički rezultati za deformacije uspoređeni su s eksperimentalnim mjerenjima. Zbog toga osim opisa ove tehnike, napravljena je i njezina verifikacija na cijevi s polueliptičnom pukotinom. U samoj verifikaciji ispitivana je veličina podmodela u povezanosti s točnošću parametara mehanike loma (J-integral i faktor intenzivnosti naprezanja). Za procjenu cjelovitosti kućišta ventila s pukotinom primjenjena je FAD (Failure Assesement Diagram) metoda. Analiza cjelovitosti kućišta ventila s pukotinom je vršena numerički i analitički. Za određivanje faktora intenzivnosti naprezanja empirijski izrazi iz norme API 579 [2] kombinirani su s rezultatima numeričkih analiza za raspodjelu naprezanja po debljini stjenke na mjestu pukotine, a dobivena analitička i numerička rješenja su uspoređena i prokomentirana. Napravljene su analize za tri pukotine, od toga dvije smještene na priključnom ogranku ventila, jedna vanjska, a jedna unutarnja i još za jednu unutarnju pukotinu smještenu na prirubnom dijelu ventila.

Regulacijski ventili imaju široku primjenu u procesnoj industriji s osnovnom funkcijom da utječu na parametre procesa na način da povećavaju ili smanjuju protok medija koji kroz njih prolazi. Glavni element ventila je njegovo kućište koje se, uslijed složenosti geometrije, izrađuje postupkom lijevanja u pijesku. Upravo zbog takvog tehnološkog postupka izrade u stijenci ventila se često mogu naći različite uključine i pukotine. Tema ovog diplomskog rada je analiza cjelovitosti kućišta ventila s pukotinom. Prije same analize cjelovitosti objašnjene su i verificirane metode i procedure primjenjene u numeričkoj analizi. Za potrebe numeričke analize korišteni su tetraedarski i singularni konačni elementi, koji su detaljno objašnjeni, a singularni elementi i verificirani na jednostavnom primjeru. Nakon konačnih elemenata, opisani su izrazi koji se koriste u programskom paketu Abaqus [1] za izračunavanje parametara mehanike loma, odnosno konturni integral. Za ovaj diplomski rad izrazito je važna tehnika podmodeliranja, pomoću koje je vršena analiza cjelovitosti kućišta ventila s pukotinom. Nakon provedbe numeričke analize kućišta ventila bez pukotine, tehnikom podmodeliranja se dobivena rješenja koriste za određivanje ponašanja kućišta s pukotinom na stijenci. Za potvrdu točnosti numeričkog modela kućišta bez pukotine, numerički rezultati za deformacije uspoređeni su s eksperimentalnim mjerenjima. Zbog toga osim opisa ove tehnike, napravljena je i njezina verifikacija na cijevi s polueliptičnom pukotinom. U samoj verifikaciji ispitivana je veličina podmodela u povezanosti s točnošću parametara mehanike loma (J-integral i faktor intenzivnosti naprezanja). Za procjenu cjelovitosti kućišta ventila s pukotinom primjenjena je FAD (Failure Assesement Diagram) metoda. Analiza cjelovitosti kućišta ventila s pukotinom je vršena numerički i analitički. Za određivanje faktora intenzivnosti naprezanja empirijski izrazi iz norme API 579 [2] kombinirani su s rezultatima numeričkih analiza za raspodjelu naprezanja po debljini stjenke na mjestu pukotine, a dobivena analitička i numerička rješenja su uspoređena i prokomentirana. Napravljene su analize za tri pukotine, od toga dvije smještene na priključnom ogranku ventila, jedna vanjska, a jedna unutarnja i još za jednu unutarnju pukotinu smještenu na prirubnom dijelu ventila.

Tema diplomskog rada je analiza pukotina koje se vrlo često pojavljuju na mjestima zavara odnosno spojeva posude pod tlakom i priključaka. Razlog njihovog pojavljivanja na navedenim mjestima su u prvome redu pogreške tijekom postupka zavarivanja, heterogena struktura zavarenog spoja, koncentracija naprezanja na mjestima naglih promjena geometrije, kao i degradacija mehaničkih svojstava materijala pod utjecajem agresivnog medija. Za analizu cjelovitosti posude pod tlakom određivani su parametri mehanike loma, tj. faktor intenzivnosti naprezanja za elastičnu analizu i J-integral za elasto-plastičnu analizu. Analiza je vršena numerički primjenom metode konačnih elemenata. Na početku rada opisan je programski paket Abaqus primijenjen za numeričku analizu. Detaljno su prikazani singularni konačni elementi za modeliranje pukotine. U radu je primijenjena tehnika podmodeliranja, koja se temelji na prijelazu s globalnog ljuskastog modela na trodimenzijski podmodel diskretiziran gustom mrežom konačnih elemenata, opisana je u 5. poglavlju. Tehnika podmodeliranja verificirana je na primjeru debele cijevi opterećene unutarnjim tlakom, sa površinskom polueliptičkom pukotinom. Prikazano je kako veličina podmodela utječe na točnost rješenja. za parametre mehanike loma. Nakon verifikacije tehnike podmodeliranja izvršena je analiza polueliptičke pukotine na zavarenom spoju cijevnog priključka i posude pod tlakom. Analizirani su rezultati za faktor intenzivnosti naprezanja za različite veličine podmodela. Osim numerički, problem je riješen analitički što je poslužilo za usporedbu rješenja. Analitičko rješenje dobiveno je pomoću izraza koje propisuje API 579 norma , za dotični tip pukotine. Pri tome analitičko rješenje nije sasvim analitičko, jer je za izračun faktora intenzivnosti naprezanja prema API 579 normi potrebna raspodjela naprezanja po debljini stijenke spremnika na mjestu pukotine, koja je u radu dobivena numerički pomoću analize modela bez pukotine.

Primjenom programskog paketa ABAQUS provedena je trodimenzijska linearna i nelinearna analiza debelih cijevi s različitim geometrijama vanjskih osnih polu-eliptičkih pukotina. Na osnovi numeričkih rezultata izveden je analitički aproksimacijski izraz za J-integral u obliku GE/EPRI utjecajnih funkcija za širok raspon geometrija cijevi i pukotina kao i parametara očvršćenja materijala. Pri tome je istražen utjecaj parametara aproksimacije krivulje naprezanje-deformacija za slučaj Ramberg-Osgood-ovog materijalnog modela na rezultate GE/EPRI metode. Nedostaci GE/EPRI metode uklonjeni su primjenom modificiranog postupka referentnog naprezanja. Izvedeni postupci primijenit će se za analizu pukotina u polimerima.