固体力学的一个新分支，它是研究材料和工程结构中裂纹扩展规律的一门学科。

内容

    断裂力学所说的裂纹是指宏观的、肉眼可见的裂纹。工程材料中的各种缺陷可 似地看作裂纹。断裂力学的基本研究内容包括：

①裂纹的起裂条件；

②裂纹在外部载荷和（或）其他因素作用下的扩展过程；

③裂纹扩展到什么程度物体会发生断裂。另外，为了工程方面的需要，还研究含裂纹的结构在什么条件下硖坏；在—定载荷下，可允许结构含有多大裂纹；在结构裂和结构工作条件—定的情况下，结构还有多长的寿命等。    

   该学科是研究含裂纹构件强度与寿命的一门固体力学的新分枝，结构损伤容限设计的理论基础。分为线弹性断裂力学与弹塑性断裂力学两大类，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。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。其发展史及其相关的理论可以参阅《宏微观断裂力学》。

依据

    蓬勃发展的近代先进科学技术，对传统的强度 理论提出了挑战。   

1) 高强度材料和超高强度材料的使用   

2) 构件的大型化   

3) 全焊接结构的使用

   1957年，美国科学家G.R.Irwin提出应力强度因子的概念, 线弹性断裂理论的重大突破，应力强度因子理论作为断裂力学的最初分支——线弹性断裂力学建立起来。

分类

线弹性断裂力学

    它在弹性力学线性理论的基础上研究脆性材料中的裂纹扩展规律，并以应力强度因子和能晕释放率等作为控制裂纹扩展的参量。脆性材料是指在裂纹扩展直至最后破坏的过程中，其内部出现较小塑性变形的材料。应用线弹性理论研究物体裂纹扩展规律和断裂准则。1921年格里菲斯通过分析材料的低应力脆断，提出裂纹失稳扩展准则格里菲斯准则。1957年G.R.欧文通过分析裂纹尖端附近的应力场，提出应力强度因子的概念，建立了以应力强度因子为参量的裂纹扩展准则。弹性断裂力学可用来解决脆性材料的平面应变断裂问题，适用于大型构件（如发电机转子、较大的接头、车轴等）和脆性材料的断裂分析。实际上，裂纹尖端附近总是存在塑性区，若塑性区很小（如远小于裂纹长度），则可采用线弹性断裂力学方法进行分析。

弹塑性断裂力学

    它在弹性力学线性理论的基础上研究脆性材料中的裂纹扩展规律，并以应力强度因子和能晕释放率等作为控制裂纹扩展的参量。脆性材料是指在裂纹扩展直至最后破坏的过程中，其内部出现较小塑性变形的材料。应用弹性力学、塑性力学研究物体裂纹扩展规律和断裂准则，适用于裂纹体内裂纹尖端附近有较大范围塑性区的情况。由于直接求裂纹尖端附近塑性区断裂问题的解析解十分困难，因此多采用J积分法、COD（裂纹张开位移）法、R（阻力）曲线法等近似或实验方法进行分析。通常对薄板平面应力断裂问题的研究，也要采用弹塑性断裂力学。弹塑性断裂力学在焊接结构的缺陷评定、核电工程的安全性评定、压力容器和飞行器的断裂控制以及结构物的低周疲劳和蠕变断裂的研究等方面起重要作用。弹塑性断裂力学的理论迄今仍不成熟，弹塑性裂纹的扩展规律还有待进一步研究。

断裂动力学

    它研究高速加载或裂纹高速扩展条件下的裂纹恼构媛桑在研究中须考虑物体的惯性。采用连续介质力学方法，考虑物体惯性，研究固体在高速加载或裂纹高速扩展下的断裂规律。

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，小裂纹尖部的裂纹接近无穷大。也就是说，无论裂纹有多小，负载有多轻，材料都会失效。为了逃出困境，他发展出一套热力学方法。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。

特殊问题

    断裂力学的研究内容中还有一些特殊问题，如，

①三维断裂力学问题：目前断裂力学中已取得的成果多限于二维（或平面）问题，而三维问题比较复杂，但却吸引了学者们的兴趣；

②应力腐蚀问题：指在环境介质（腐蚀介质和某些非腐蚀介质〉和拉应力共同作用下材料的断裂问题，

③疲劳裂纹扩展问题：疲劳是在交变载荷作用下材料中裂纹形成和扩展的过程，断裂力学主要用于研究疲劳裂纹的扩展问题；

④非金属材料的断裂问题；

⑤其他工程应用问题。