Jään kaltaisten kvasihauraiden materiaalien murtumista voidaan mallintaa koheesiivista särömallia käyttäen. Malli voidaan liittää osaksi elementti-menetelmää käyttäen koheesiivisia elementtejä, jotka voidaan jakaa intrinsisiin ja ekstrinsisisiin malleihin. Ekstrinsinen malli soveltuu paremmin jään murtumisen kaltaisiin tapauksiin, jossa särön kulkureittiä ei tiedetä etukäteen. Yksi tällainen sovelluskohde on jään ja rakenteen välisen vuorovaikutuksen mallintaminen, jossa jäälautta murtuu meriteknistä rakennetta vasten.

Tässä työssä tutkitaan koheesiivisten elementtien käyttöä. Työ sisältää kattavan kirjallisuuskatsauksen koheesiivisen murtuman mallintamisesta ja koheesiivisten elementtien käytöstä. Työn laskennallisessa osiossa kehitetään ekstrinsinen koheesiivinen murtumismalli merijäälle, jota voidaan käyttää jään ja rakenteen välisen vuorovaikutuksen mallintamisessa. Malli perustuu aiemmassa tutkimuksessa kehitettyyn murtumismalliin jota myös käytetään jään ja rakenteen vuorovaikutuksen simuloinnissa.

Tässä työssä tutkitaan myös koheesiivisen murtuman mallintamista kaupallisella Abaqus-elementtimenetelmäohjelmistolla vaihtoehtona itse tehdyille laskenta-malleille. Tällä hetkellä Abaqus sisältää ainoastaan intrinsisiä elementtejä, mutta ekstrinsisiä elementtejä voidaan lisätä käyttäjän itse tekemillä elementeillä. Omien elementtien kehittäminen on kuitenkin haastavaa ja aikaa vievää. Tutkimuksen tuloksena todetaan ettei Abaqus ole käyttökelpoinen vaihtoehto jään ja rakenteen välisen vuorovaikutuksen simuloinnissa.

Työn tuloksena kehitettiin paranneltu versio kaksiulotteisesta koheesiivisesta särömallista, joka toimii alkuperäistä mallia paremmin leikkaussuuntaisissa kuormitustapauksissa. Mallien toimintaa verrattiin MATLAB ohjelmistolla toteutetuilla testeillä. Uusi malli toimii alkuperäistä mallia paremmin leikkaus-kuormitustapauksissa, ja pärjäten yhtä hyvin vetokuormitustapauksissa.