ストレス集中: 亀裂が進むにつれて、亀裂先端の前のストレスが強くなります。このストレス集中は、亀裂伝播の原動力です。
債券破壊: 亀裂先端では、亀裂の直前の材料の原子または分子間の原子結合が切断されます。この原子間結合のこの破壊には、適用された負荷、残留応力、温度勾配などのさまざまなソースから生じるエネルギーが必要です。
塑性変形: 一部の材料では、亀裂先端の近くで塑性変形が発生する場合があります。これには、高応力を緩和するために、材料の局所的で不可逆的な変形が含まれます。塑性変形は、亀裂が前進するための抵抗が最も少ない経路を提供することにより、亀裂の成長に寄与する可能性があります。
マイクロクラッキング: 脆性材料では、亀裂の前の応力濃度がマイクロクラックまたはボイドの形成を引き起こす可能性があります。これらのマイクロクラックは、メインクラックと合体したり、亀裂の追加の分岐につながる場合があります。
亀裂伝播: 結合破壊と塑性変形の組み合わせは、亀裂の伝播につながります。新しい結合が破損し、材料が亀裂先端で分離すると、亀裂が進み、材料内の損傷ゾーンが延びます。
亀裂の移動端での挙動は、材料特性、適用された応力条件、および材料の微細構造に依存します。場合によっては、亀裂はまっすぐまたは脆い方法で伝播する場合がありますが、他のケースでは、亀裂成長の逸脱、分岐、またはその他の複雑なパターンを示す場合があります。