Kırılma Mekaniği
Lineer elastik kırılma mekaniği > Griffith'in kriteri

Kırılma mekaniği, I. Dünya Savaşı sırasında İngiliz havacılık mühendisi AA Griffith tarafından geliştirilmiştir. Griffith çatlağı terimi - gevrek malzemelerin kırılmasını açıklamak için geliştirilmiştir. Griffith çalışmasını iki çelişkili gerçeği açıklamak için gerçekleştirmiştir:
Düz bir camı kırmak için gereken stres yaklaşık 100 megapascal (15.000 psi) .
Camın atomik bağlarını kırmak için gereken teorik stres yaklaşık 10.000 megapascal (1.500.000 psi) . .
Bu çelişkili gözlemleri uzlaştırmak için bir teoriye ihtiyaç vardı. Ayrıca, Griffith'in cam elyafları üzerinde yaptığı deneyler, elyaf çapı küçüldükçe kırılma geriliminin arttığını göstermiştir. Bu nedenle, Griffith'ten önce malzeme mukavemetini test etmek için yaygın olarak kullanılan tek eksenli çekme testi, numuneden bağımsız bir malzeme özelliği olamazdı. Griffith, deneylerde gözlemlenen düşük kırılma mukavemetinin yanı sıra mukavemetin boyuta bağımlılığının, dökme malzemedeki mikroskobik kusurların varlığından kaynaklandığını öne sürdü.
Kusur hipotezini doğrulamak için Griffith, deneysel cam numunelerinde yapay bir çatlak oluşturdu. Yapay kusur, bir numunedeki diğer kusurlardan çok daha büyük olan bir yüzey çatlağı biçimindeydi. Deneyler, kusur uzunluğunun karekökünün çarpımının ( a ) ve kırılmadaki stres ( \sigma _{f} ) hemen hemen sabitti, aşağıdaki denklemle ifade edilir:
Bu ilişkinin lineer elastisite teorisi açısından bir açıklaması problemlidir Lineer elastisite teorisi, doğrusal elastik bir malzemedeki keskin bir kusurun ucundaki gerilimin (ve dolayısıyla gerinmenin) sonsuz olduğunu kabul eder. Bu açıklama probleminden kaçınmak için Griffith, gözlemlediği ilişkiyi açıklamak için termodinamik bir yaklaşım geliştirdi.
Bir çatlağın büyümesi, çatlağın her iki tarafındaki yüzeylerin uzaması, yüzey enerjisinde bir artış gerektirir. Griffith sabit için elastik plakadaki yapay çatlağın elastikiyet problemini çözerek çatlağın yüzey enerjisi  C için matematiksel bir ifade buldu. Yaklaşımı özetle şuydu:
Tek eksenli bir çekme yükü altında mükemmel bir numunede depolanması beklenen potansiyel enerji hesaplanır.
Numune sabitlenir ve ardından numunede bir çatlak oluşturulur. Çatlak oluşumu, çatlağı oluşturmak için uygulanan gerilmeyi sönümler ve dolayısıyla çatlak yüzeylerinin yakınındaki elastik enerjiyi azaltır. Ancak diğer yandan, oluşturulan çatlak numunenin toplam yüzey enerjisini arttırır.
Çatlak uzunluğunun bir fonksiyonu olarak serbest enerjideki (yüzey enerjisi - elastik enerji) değişimi hesaplanır. Kırılma, serbest enerji kritik bir çatlak uzunluğunda bir tepe değerine ulaştığında meydana gelir, bunun ötesinde, serbest enerji çatlak uzunluğu arttıkça azalır, yani kırılmaya neden olarak. Bu prosedürü kullanarak, Griffith aşağıdaki eşitliği buldu:
E malzemenin Young(elastisite) modülüdür ve  \gamma  malzemenin yüzey enerji yoğunluğudur.
Örneğin:  E=62\ {\text{GPa}} ve  \gamma =1\ {\text{J/m}}^{2} cam için deneysel sonuçlarla Griffith'in tahmin edilen kırılma gerilimi arasında mükemmel bir uyum sağlar.
Yüke dik bir çatlağa sahip ince bir dikdörtgen plakanın basit durumu için, enerji salınım hızı,  G, olur:
\sigma : uygulanan stres
a: çatlak uzunluğunun yarısı
E: düzlem gerinimi durumunda plaka sertlik faktörüne bölünmesi gereken Young modülüdür  (1-\nu ^{2}) .
Gerinim enerjisi salınım hızı fiziksel olarak şu şekilde anlaşılabilir: enerjinin çatlağın büyümesi tarafından emilme hızı .
\sigma _{f} kullanılarak elde edilen aşağıdaki denklem çatlak büyüme kriterini verir:
Eğer  G ≥  G_{c}, bu, çatlağın yayılmaya başlayacaktır.
Çatlak ilerlemesinden önce yüksek oranda deforme olmuş malzemeler için, doğrusal elastik kırılma mekaniği formülasyonu geçerli olmaz. Bu durumlar için yumuşak malzemelerin kırılması gibi çatlak ucuna yakın stres ve yer değiştirme alanını tanımlamak için uyarlanmış matematiksel konseptleri kullanmak gereklidir.