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{{noteTA|G1=物理學}}
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'''断裂力学'''（Fracture mechanics）是研究含裂纹构件[[强度]]与寿命的一门固体力学的新分支，[[结构]][[损伤容限]]设计的理论基础。可以分为'''线弹性断裂力学'''与'''弹塑性断裂力学'''两大类别，前者适用于裂纹尖端附近小范围[[屈服]]的情况；而后者适用于裂纹尖端附近大范围屈服的情况。就目前情况而言，弹塑性断裂力学发展很快，但是线弹性断裂力学在结构损伤容限设计中仍然占据重要地位。

在线弹性断裂力学中，最重要的力学参量是[[应力强度因子]]，它控制裂纹尖端场附近的应力场和位移场。

== 线弹性断裂力学 ==

=== 格里菲斯能量关系式 ===

作为一门崭新的学科，断裂力学在第一次世界大战期间为英国航空工程师{{le|阿兰·阿诺德·格里菲斯|Alan Arnold Griffith|格里菲斯}}所创立，用于解释[[脆性]]材料的断裂。他面临的问题是，从理论上说，小裂纹尖部的應力接近无穷大。也就是说，无论裂纹有多小，负载有多轻，材料都会破裂。为了逃出困境，他发展出一套热力学機制。他假定裂纹的延展需要创造表面能量，这一能量是形变能提供的。如果形变能的损失足以提供新的表面能，裂纹就开始沿展。

=== 欧文修正 ===
[[File:PlasticZone2D.svg|thumb|upright=1.5|裂纹尖端周围一圈形成塑性区]]
格里菲斯的理论<math> \sigma_f\sqrt{a} = C </math>与玻璃等脆性材料的实验数据非常吻合，但对于[[钢]]等延性材料来说，格里菲斯预测的表面能(γ)通常高得有点离谱。[[美国海军研究实验室]]的{{tsl|en|George Rankine Irwin|George Rankine Irwin}}发现塑性在延性材料的断裂中必定起着重要作用，从物理角度来看，与脆性材料相比，延性材料中的裂纹扩展需要更多的能量。

欧文将能量分成两部分：
*储存的弹性应变能随着裂纹的扩展而释放。
*耗散能量包括塑性耗散和表面能（以及可能起作用的任何其他耗散力）。
那么总能量为：
:<math>G = 2\gamma + G_p</math>
其中<math>\gamma</math>是表面能，<math>G_p</math>是裂纹扩展单位面积的塑性应力强度因子。

=== 应力强度因子 ===

=== 应变能量释放 ===

=== 裂纹尖端塑性区 ===

== 弹塑性断裂力学 ==

{{连续介质力学}}
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[[Category:断裂力学| ]]