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 pod działaniem
0
naprężeÅ„ à okreÅ›lone jest zależnoÅ›ciÄ…: P(V )=exp[-V ( Ã/ à )m] gdzie m- staÅ‚a Weibulla, parametr opisujÄ…cy rozrzut danych
0 0 0
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 skrÄ™cajÄ…cy. Zginanie- odksztaÅ‚cenie i powstajÄ…ce w jego wyniku naprężenie à bÄ™dÄ…ce skutkiem dziaÅ‚ania 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
wystÄ™puje wtedy, gdy w każdym punkcie oÅ›rodka współrzÄ™dnych µ =µ =0 (i=1, 2, 3), a pozostaÅ‚e współrzÄ™dne tensora
i3 3i
odkształceń zależą tylko od zmiennych x , x , x Warunki charakterystyczne dla płaskiego stanu odkształcenia występują np..
1 2 3.
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 naprężeÅ„ skÅ‚ada siÄ™ z trzech okrÄ™gów wyznaczonych przez pary naprężeÅ„ głównych à , à , à .
1-Ã
2 2-Ã
3 1-Ã
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 =(Eł/)1/2 ł- energia pochłaniania w czasie powstawania pękania
IC
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:
ł =ł+ł +ł +ł +ł (po kolei symbole te oznaczają: en. powierzchniowa, en. odkształcenia plastycznego, en. powstania
ef p r pf i
dodatkowych spękań, en. pochłaniana w toku przemian fazowych, wszystkie inne procesy pochłaniana energii).
3. Zjawiska umożliwiające podwyższenie K materiałów ceramicznych: a) mechanizm Cooke'a-Gordona- szczelina
IC
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 z wtrąceniami tetragonalnej odmiany ZrO ) przy dochodzeniu
2 2
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)