1. Wytrzymałość teoretyczna- podczas rozciągania materiału naprężenia przenoszone są równomiernie
przez wszystkie łańcuchy wiązań międzyatomowych. Na podstawie wytrzymałości pojedynczych
wiązań można obliczyć obciążenie, przy którym wiązania zaczną pękać. Wytrzymałość rzeczywista-
maksymalne naprężenie jakie może wytrzymać materiał aż do momentu zniszczenia, jest ona od 10 do
100 razy mniejsza od wytrzymałości teoretycznej. Wpływ spękań na wytrzymałość- obecność w materiale
spękań powoduje że część łańcuchów wiązań międzyatomowych ulega przerwaniu. Przenoszenie
naprężeń przez te łańcuchy staje się niemożliwe i odbywa się teraz poprzez mały obszar u wierzchołka
pęknięcia. Na wierzchołku szczeliny występuje zatem wzrost (koncentracja) naprężeń. Statystyczna
teoria wytrzymałości- założenia: 1.materiał posiada charakter izotropowy i posiada statystyczny
rozkład defektów. 2. prawdopodobieństwo znalezienia defektu o wielkości krytycznej jest w całej
objętości materiału identyczne. 3. materiał ma charakter kruchy a jego zniszczenie następuje wskutek
rozprzestrzeniania się defektu krytycznego. 4. liczba defektów w materiale jest duża. Według teorii
Weibulla prawdopodobieństwo przetrwania (nie zniszczenia) próbek o danej objętości jednostkowej V

0

pod

działaniem naprężeń σ określone jest zależnością: P(V

0

)=exp[-V

0

( σ/ σ

0

)m] gdzie m- stała Weibulla, parametr opisujący rozrzut danych pomiarów wytrzymałości
charakterystyczny dla danego materiału. 2. Obciążenia materiału: ściskanie (rozciąganie)- rodzaj
obciążenia ciała, na które składają się dwie przeciwnie działające siły F, powodujące ściśnięcie
(wydłużenie) ciała w kierunku linii działania tych sił. Skręcanie- rodzaj naprężenia i towarzyszącego mu
odkształcenia powstającego przy działaniu pary sił o wektorach prostopadłych do rozpatrywanego
przekroju, tworzących moment skręcający. Zginanie- odkształcenie i powstające w jego wyniku
naprężenie σ będące skutkiem działania momentów sił (momentów gnących). Podczas zginania istnieje
w danym ciele tzw. warstwa obojętna, w której nie istnieją odkształcenia. Ścinanie- podstawowe
odkształcenie ciała sztywnego powstające przy naprężeniach stycznych. Płaski stan odkształceń
występuje wtedy, gdy w każdym punkcie ośrodka współrzędnych ε

i3

=ε

3i

=0 (i=1, 2, 3), a pozostałe współrzędne

tensora odkształceń zależą tylko od zmiennych x

1

, x

2

, x

3.

Warunki charakterystyczne dla płaskiego stanu

odkształcenia występują np.. w bardzo długiej ścianie wykonanej z materiału izotropowego i poddanej
obciążeniom, które nie zmieniają się wzdłuż osi x

3

, równoległej do podłużnych krawędzi ściany. Trójosiowy stan naprężeń- koło naprężeń Mohra
odwzorowuje stanu naprężeń i dla trójosiowego stanu naprężeń składa się z trzech okręgów
wyznaczonych przez pary naprężeń głównych σ

1

-σ

2

, σ

2

-σ

3

, σ

1

-σ

3

. Najbardziej niebezpieczne dla pękanie jest, gdy występuje płaski stan odkształceń przy przestrzennym
stanie naprężeń. Współczynnik odporności na kruche pękanie K

IC –

określa odporność materiałów na kruche pękanie i jego

jednostką jest [MPa*m1/2]. Wielkość ta zależy od stałych materiałowych: K

IC

=(Eγ/)1/2 γ- energia pochłaniania w czasie

powstawania pękania niszczącego materiał zwana energią pękania. Efektywna energia powierzchniowa-
jest to wielkość decydująca o odporności materiału na kruche zniszczenie. Energię pękania podwyższają
wszystkie procesy pochłaniania energii w toku pękania: γ

ef

=γ+γ

p

+γ

r

+γ

pf

+γ

i

(po kolei symbole te oznaczają: en. powierzchniowa, en. odkształcenia plastycznego,

en. powstania dodatkowych spękań, en. pochłaniana w toku przemian fazowych, wszystkie inne procesy
pochłaniana energii). 3. Zjawiska umożliwiające podwyższenie K

IC

materiałów ceramicznych: a) mechanizm Cooke'a-Gordona-

szczelina napotykając granicę międzyziarnową o wytrzymałości mniejszej od 1/5 wytrzymałości ziarna
wywołuje spękanie granicy, zmianę kierunku penetracji i dodatkowe spękanie. Podwyższa to energię
pękania. Energia pękania polikryształu jest większa od energii pękania monokryształu b) hamowanie
pękania w kompozytach włóknistych- po dojściu spękania do słabej granicy włókno-osnowa następuje
rozwarstwienie granicy i następuje „mostkowanie” spękania przez bardziej wytrzymałe włókno i
ewentualnie :wyciąganie” włókien z osnowy c) hamowanie pękania wskutek przemian fazowych wtrąceń
ziarnistych- spiek PZT (polikryształ regularnej odmiany ZrO

2

z wtrąceniami tetragonalnej odmiany ZrO

2

) przy dochodzeniu spękania do trącenia następuje przemiana fazowa związana ze zwiększeniem się
objętości. Dochodzi do pochłaniania energii wskutek powstawania sieci spękań (wzrasta energia pękania
i oporność na krucze pękanie)