. . . Kunststoffe ersetzen heutzutage in vielen Bereichen der Technik andere Werkstoffe wie z.B. Metalle. Ein häufiger Grund: Kunststoffe haben in Bezug auf Gewicht sowie Formgebungs- und Herstellungsverfahren Vorteile. Aber sie zeigen in der Regel auch eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Umgebungsmedien und hohen Temperaturen. Nachteile, die sich häufig in einer verminderten Lebensdauer gegenüber metallischen oder keramischen Ausführungen zeigen. Um die Möglichkeiten und Grenzen von Kunststoffbauteilen klar herauszuarbeiten bedarf es daher verbesserter Methoden auf dem Sektor der numerischen Analyse.

Die Wechselwirkungen eines Kunststoffbauteils mit Umgebungsmedien sowie flüssigen und gasförmigen Arbeitsmedien spielen dabei eine wichtige Rolle. Daher ist es von besonderem Interesse in strukturmechanischen FEM-Analysen auch derartige Wechselwirkungen in die Analyse mit einzubeziehen und dies geschieht u.a. in Form von erweiterten Materialmodellen. Der Kontakt und die partielle Aufnahme von Gasen und Flüssigkeiten in das Gefüge von Kunststoffbauteilen macht aus dem Bauteil unter thermodynamischen Gesichtspunkten ein offenes System, welches nicht nur Wärme und Arbeit, sondern auch Stoffe mit der Umgebung austauscht. Letzteres gibt häufig Anlass zu chemischen Veränderungen und Rückkopplungen und damit in der Regel auch zu Änderungen der mechanischen Eigenschaften, was die Funktion und die Lebensdauer des Bauteils tangieren kann.