大量研究指出，脆断总是由宏观裂纹引起的，而对于大多数零件和结构来说，宏观裂纹的存在是不可避免的。带裂纹材料的强度取决于材料对裂纹扩展的抗力，这种抗力由材料内部属性决定。应用弹、塑性理论和新的试验技术，研究裂纹尖端附近的应力、应变场和裂纹的扩展规律，即为断裂力学。

构件断裂的过程

（1）裂纹的生成：① 在环境（疲劳、腐蚀、应力、温度等）的影响下，在构建的应力集中处产生宏观的微小裂纹；② 材料自身的缺陷；③生产加工过程出现的裂纹。

（2）裂纹的亚临界扩展：在环境的影响下，构件服役过程中宏观微小裂纹逐渐缓慢扩展。

（3）裂纹开始：在应力作用下，裂纹逐渐扩展，达到临界长度，构件突然失稳破坏。

（4）裂纹传播：失稳的裂纹以高速传播，速度可达在材料中声速的1/4。

（5）裂纹停止：裂纹失稳后可以穿过整个结构，使结构件破坏；或在一定条件下，裂纹停止。

虽然将断裂力学分为宏观和微观两方面，但在实际使用中并不用分得那么清楚，很多情况下，宏观断裂也需要用微观机理来解释。

通过对断裂规律有更进一步的认识，对缺陷进行剩余强度和寿命的分析，对指导前期材料设计有着重要的意义，也更贴近实际。根据实际应力计算出缺陷的临界值，可用来控制缺陷的探伤要求；计算得出的材料剩余寿命，可用来指导选材及估算构件使用寿命。

焊接残余应力是怎么产生的？如何检测焊接应力？

【便携式残余应力检测仪】在汽车领域中的应用

【残余应力测试仪】在船舶系统零部件中的应用

残余应力检测在航空领域的重要性