Degradation of a LDPE film applied as a greenhouse cover design material: the effect of ageing and mechanical modelling

[EN] In this work, we studied the mechanical performance of an LDPE film (0.22 mm in thickness) used as a material in the design of greenhouse covers. We investigated the effects of ageing at different periods of its service life and applying chemical substance treatments used as pesticides on greenhouse crops and after breakage using mechanical traction. Numerical simulations were performed using the finite element method. For this purpose, one section of the complete geometry of the greenhouse cover and different load conditions (1-5 kPa) were considered for the modelling. The performance of the polymer was assumed to be linearly elastic to simplify the governing equations. The study demonstrated that the LDPE film used was no longer effective as a greenhouse cover film due to the degradation of its mechanical properties. It was shown that the general performance of this film was in the plastic zone and its performance was non-linear. The results deduced from the present study are of interest because they show the material failure process of greenhouse covers in relation to the degradation process.
[ES] En este trabajo hemos estudiado el comportamiento mecánico de un film de LDPE (0.22 mm de espesor) usado como material para el diseño de cubiertas de invernaderos. Se ha investigado el efecto del envejecimiento en diferentes períodos de la vida útil, en los que se han aplicado tratamientos con sustancias químicas, utilizadas como pesticidas en cultivos de invernadero y después de la rotura mediante tracción mecánica. Las simulaciones numéricas se realizaron utilizando el método de elementos finitos. Para la modelización se ha considerado una sección de la geometría completa de la cubierta y diferentes condiciones de carga (1-5 kPa). Además, se asumió que el rendimiento del polímero era linealmente elástico para simplificar las ecuaciones. El estudio demostró que el film no estaba en condiciones de ser usado en la cubierta del invernadero debido a la pérdida de sus propiedades mecánicas. También se ha observado que el comportamiento general de la cubierta está en la zona plástica del material y, por tanto, tiene un comportamiento no lineal. Los resultados de las comparaciones realizadas son interesantes y de gran ayuda para ilustrar el proceso de falla del material de las cubiertas de invernadero en relación con el proceso de degradación.