應力腐蝕是材料的一種退化過程，這一過程會導致構件災難性的破壞。應力腐蝕的發生需要三個基本條件，即材料、介質和應力，因此每種應力腐蝕對應不同的體系。由于應力腐蝕開裂現象發生突然且危害嚴重，促使人們對其誘發原因和破裂規律不斷進行探討。目前，大量的應力腐蝕研究工作仍在進行。
1. 機(ji)理
奧氏體不銹鋼應力腐蝕開裂的機理較多，主要包括滑移溶解機理、隧道、應力吸附斷裂機理等。滑移溶解理論是較為公認的應力腐蝕開裂機理，金屬在腐蝕介質中會形成一層腐蝕產物膜，金屬表面膜的完整性因為位錯滑移而被破壞，基體材料被溶解，新的氧化膜會產生，經過滑移－金屬溶解一再形成腐蝕產物膜過程的循環往復，使應力腐蝕裂紋形核和擴展。滑移溶解機理得到了多數實驗的驗證，能夠說明SCC穿晶裂紋的擴展，是目前得到普遍認可的機理。但它無法解釋裂紋形核的不連續性、斷口的匹配性及解理花樣、裂紋面和滑移面的不一致性。
2. 影響因素(su)
奧氏(shi)體不銹鋼最(zui)常見(jian)的(de)應力腐蝕開(kai)裂發生在含氯離子(zi)的(de)環境中(zhong)。除了材料和受力狀態之外，介(jie)質環境、構件幾何(he)結(jie)構以(yi)及流場(chang)等是影響應力腐蝕的(de)主要因素。
①. 氯離子濃度
由于氯離子對應力腐蝕的高度敏感性，使得臨界氯離子濃度成為研究應力腐蝕因素的重要內容。所有的研究表明，同等條件下隨著氯離子濃度升高，應力腐蝕開裂敏感性增加。在某些特定的條件下，水中氯離子濃度達到5mg/kg就足以導致斷裂。呂國誠等試驗發現304不銹鋼在60℃中性溶液中氯離子濃度約為90mg/kg時就會發生應力腐蝕。而在實際事故中，溫度在80~90℃飽和氧條件下，水中氯離子濃度≤1mg/kg, 304不銹鋼長期使用后也會發生應力腐蝕斷裂。
②. 溫度(du)
溫(wen)度(du)(du)是不銹鋼(gang)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂的(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)(yi)個重要參數，一(yi)(yi)(yi)定溫(wen)度(du)(du)范圍內，溫(wen)度(du)(du)越高(gao)，應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂越容(rong)易(yi)。一(yi)(yi)(yi)般認為奧氏體不銹鋼(gang)，在(zai)(zai)室(shi)溫(wen)下較(jiao)少有發生(sheng)氯化(hua)物開裂的(de)(de)危險。關(guan)矞心等。對高(gao)溫(wen)水中不銹鋼(gang)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)研究發現，250℃是316L不銹鋼(gang)發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂的(de)(de)敏感溫(wen)度(du)(du)。從經(jing)驗上看，大約在(zai)(zai)60~70℃,長(chang)時間暴露在(zai)(zai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)環境中的(de)(de)材料易(yi)發生(sheng)氯化(hua)物開裂。對于穿晶型(xing)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)來說，溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高(gao)時，即使C1-濃度(du)(du)很低，也會發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。
③. pH值
pH值影響的實質是H+對應力腐蝕的作用，影響H+的還原過程。pH值越低，開裂敏感性越大。隨著溶液pH值的升高，材料抗氯化物開裂的性能隨之得到改善。但是，pH值在2以下，應力腐蝕將會被全面腐蝕代替。
④. 含(han)氧(yang)量
在中性環境中有溶解(jie)氧(yang)或有其他氧(yang)化(hua)劑的(de)(de)存(cun)在是引起應(ying)力(li)腐蝕破裂的(de)(de)必(bi)要條件。溶液中溶解(jie)氧(yang)增加，應(ying)力(li)腐蝕破裂就越(yue)容易(yi)。在完全缺氧(yang)的(de)(de)情況下，奧氏體(ti)不銹鋼(gang)將不會發生氯化(hua)物腐蝕斷裂。氧(yang)之(zhi)所以促進(jin)應(ying)力(li)腐蝕的(de)(de)發生尖(jian)端(duan)裂紋更易(yi)形成。
⑤. H2S濃度
在含氯離子的溶液中，H2S的作用是加速陽極溶解，降低孔蝕電位，從而促進由小孔腐蝕誘發的應力腐蝕破裂。在有氧的條件下，H2S與金屬產生FeS,FeS與氧和水發生反應生成連多硫酸。同時，反應生成的大量原子氫被吸附在金屬表面，并通過缺陷部位向金屬內部擴散，進入金屬內部的氫將與位錯發生交互作用，促進了位錯的發射和運動，即促進了局部塑性變形，從而降低了材料產生裂紋的臨界應力值。
⑥. 應力因素
不銹鋼(gang)應(ying)力(li)腐(fu)蝕一般由拉應(ying)力(li)引起(qi)，包(bao)括工作應(ying)力(li)、殘余(yu)應(ying)力(li)、溫差應(ying)力(li)，甚至是腐(fu)蝕產物引起(qi)的(de)(de)拉應(ying)力(li)，而(er)由殘余(yu)應(ying)力(li)造成(cheng)的(de)(de)腐(fu)蝕斷裂事故(gu)占總應(ying)力(li)腐(fu)蝕破(po)裂事故(gu)總和的(de)(de)80%以上。殘余(yu)應(ying)力(li)主要來源于加工過程中由于焊接或(huo)其他加熱、冷卻(que)工藝(yi)而(er)引起(qi)的(de)(de)內應(ying)力(li)。力(li)的(de)(de)主要作用是破(po)壞鈍(dun)化膜、加速氯(lv)離(li)子的(de)(de)吸附、改變(bian)表面膜成(cheng)分和結(jie)構、加速陽極溶解等。
也(ye)有(you)研(yan)究者(zhe)認為壓(ya)應(ying)力(li)也(ye)可以引起應(ying)力(li)腐(fu)蝕。隨(sui)著對(dui)應(ying)力(li)腐(fu)蝕研(yan)究的深(shen)入，人們發現應(ying)變(bian)(bian)速率(lv)才是真(zhen)正控(kong)制(zhi)應(ying)力(li)腐(fu)蝕裂紋產生和擴展的參(can)數，應(ying)力(li)的作用在(zai)于促進應(ying)變(bian)(bian)。對(dui)于每種材(cai)料－介質體系，都存在(zai)一(yi)個臨界應(ying)變(bian)(bian)速率(lv)值(zhi)。在(zai)一(yi)定應(ying)變(bian)(bian)速率(lv)內，單(dan)位面積內萌生的裂紋數及裂紋擴展平均(jun)速率(lv)隨(sui)應(ying)變(bian)(bian)速率(lv)的增大而(er)增大。
⑦. 材料因素
研究(jiu)表明，細晶可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)使(shi)裂紋(wen)傳播困(kun)難，提高抗(kang)應力(li)腐蝕(shi)(shi)斷裂的(de)能力(li)。奧氏體不(bu)銹鋼(gang)中少量的(de)δ鐵素(su)(su)體可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)提高抗(kang)應力(li)腐蝕(shi)(shi)能力(li)，但過多(duo)的(de)鐵素(su)(su)體會引起(qi)選擇性腐蝕(shi)(shi)。不(bu)銹鋼(gang)中的(de)雜質(zhi)對應力(li)腐蝕(shi)(shi)影響也很大，雜質(zhi)的(de)微量變化可(ke)(ke)(ke)能會引起(qi)裂紋(wen)的(de)萌(meng)生。如，S可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)增(zeng)加(jia)氯脆(cui)的(de)敏感(gan)性，MnS可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)優先被(bei)溶解形成(cheng)點蝕(shi)(shi)，而氯離子擠入孔核促進點蝕(shi)(shi)擴展，造成(cheng)應力(li)腐蝕(shi)(shi)加(jia)速。
⑧. 結構(gou)與流場
應(ying)(ying)力腐蝕(shi)作(zuo)為一種(zhong)局部腐蝕(shi)，常常受(shou)設備的(de)(de)幾何形狀以及流(liu)體的(de)(de)流(liu)速、流(liu)型等影響。例如(ru)，在(zai)(zai)廢(fei)(fei)熱鍋爐中(zhong)，換熱管(guan)和(he)管(guan)板(ban)之間存在(zai)(zai)微量的(de)(de)縫隙(xi)，縫隙(xi)中(zhong)換熱管(guan)外壁(bi)常會發生(sheng)應(ying)(ying)力腐蝕(shi)。Chen等根據廢(fei)(fei)熱鍋爐實際運行情況，通過模擬發現氯離(li)子(zi)沉(chen)積(ji)位置受(shou)到管(guan)路(lu)中(zhong)湍流(liu)量和(he)流(liu)動狀態的(de)(de)影響，在(zai)(zai)彎曲(qu)部位沉(chen)積(ji)嚴重；對(dui)于變徑管(guan)模型，氯離(li)子(zi)沉(chen)積(ji)主要集中(zhong)在(zai)(zai)突擴(kuo)處壁(bi)面。
3. 裂紋萌(meng)生和(he)擴展
對(dui)于(yu)應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)萌生位置，研(yan)(yan)究(jiu)人員普(pu)遍(bian)認為(wei)，一般(ban)情況(kuang)下，裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)從金(jin)屬表面的(de)點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)處形核并(bing)擴(kuo)展(zhan)。1989年，Kondo最早提出(chu)預測(ce)點(dian)蝕(shi)(shi)向(xiang)腐蝕(shi)(shi)疲(pi)勞裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)轉化(hua)的(de)實質(zhi)性(xing)方(fang)法，他(ta)把點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)假設(she)為(wei)與(yu)其長(chang)、深尺寸相同的(de)二維半橢(tuo)圓形表面裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)，認為(wei)點(dian)蝕(shi)(shi)向(xiang)裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)擴(kuo)展(zhan)必須(xu)滿足兩個(ge)條(tiao)件：點(dian)蝕(shi)(shi)深度(du)大(da)(da)于(yu)門(men)檻(jian)值；裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)生長(chang)速率(lv)大(da)(da)于(yu)點(dian)蝕(shi)(shi)生長(chang)速率(lv)。在后來的(de)疲(pi)勞裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)產生研(yan)(yan)究(jiu)中，該方(fang)法得(de)到(dao)了廣(guang)泛應用，并(bing)得(de)到(dao)了進(jin)一步完善。然而，把微小尺寸的(de)點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)等(deng)效為(wei)裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)，此(ci)時(shi)裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)應力(li)(li)強度(du)因子可能會大(da)(da)于(yu)微裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)擴(kuo)展(zhan)門(men)檻(jian)值。為(wei)避(bi)免以(yi)上問題，文獻。進(jin)一步研(yan)(yan)究(jiu)了應力(li)(li)強度(du)因子準(zhun)則(ze)，并(bing)對(dui)其進(jin)行(xing)了改進(jin)。借鑒(jian)Kondo準(zhun)則(ze)，2006年，Turnbull等(deng)建立了點(dian)蝕(shi)(shi)轉化(hua)為(wei)應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)準(zhun)則(ze)，并(bing)根據點(dian)蝕(shi)(shi)生長(chang)率(lv)公式推導出(chu)裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)萌生時(shi)點(dian)蝕(shi)(shi)坑(keng)臨界深度(du)。
受觀測技(ji)術(shu)的(de)影響，在裂(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)研究(jiu)的(de)早期(qi)(qi)，人(ren)們認為裂(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)于(yu)點蝕(shi)坑底(di)部，并且(qie)點蝕(shi)坑要(yao)超(chao)過(guo)一定(ding)深度(du)(du)裂(lie)紋(wen)(wen)才(cai)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)。然而，隨著觀測技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展，研究(jiu)人(ren)員(yuan)發(fa)現(xian)，實際(ji)的(de)裂(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)情況(kuang)并不像以前推測的(de)那樣。從(cong)21世紀初期(qi)(qi)開始，研究(jiu)人(ren)員(yuan)借(jie)助成像技(ji)術(shu)加(jia)大了對(dui)裂(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)過(guo)程的(de)觀察。Turnbull和 Horner等通(tong)過(guo)X射線計算機斷層成像技(ji)術(shu)觀察到：裂(lie)紋(wen)(wen)主要(yao)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)于(yu)點蝕(shi)坑開口(kou)(kou)部位或(huo)者附近。他們對(dui)于(yu)所觀察到的(de)這一現(xian)象，無(wu)法從(cong)電化(hua)學角(jiao)度(du)(du)來解釋，因(yin)此試(shi)圖從(cong)力(li)學角(jiao)度(du)(du)出(chu)發(fa)尋求解答(da)。于(yu)是，Turnbull等采用有限元模擬了圓柱形(xing)試(shi)樣表面正在生(sheng)(sheng)長的(de)半球形(xing)點蝕(shi)坑受拉伸應(ying)(ying)力(li)時(shi)應(ying)(ying)力(li)和應(ying)(ying)變的(de)分布情況(kuang)，結果表明：塑性應(ying)(ying)變出(chu)現(xian)在坑口(kou)(kou)下面的(de)壁(bi)面，而不是坑底(di)。隨著外(wai)加(jia)應(ying)(ying)力(li)的(de)降低，裂(lie)紋(wen)(wen)發(fa)生(sheng)(sheng)在坑口(kou)(kou)的(de)比例增(zeng)加(jia)，當外(wai)加(jia)應(ying)(ying)力(li)為50%屈服強度(du)(du)時(shi)，沒(mei)有裂(lie)紋(wen)(wen)起源于(yu)坑底(di);
因此，Turnbull等(deng)(deng)認(ren)為(wei)(wei)，在外(wai)載荷下點蝕(shi)生(sheng)(sheng)長(chang)引起的(de)(de)(de)動態塑性(xing)應(ying)變可能(neng)是引起裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原因，同時，他們(men)(men)也認(ren)為(wei)(wei)不能(neng)忽略環境的(de)(de)(de)作用。另外(wai)，Acuna等(deng)(deng)發(fa)現裂(lie)紋(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)主(zhu)要(yao)受(shou)合應(ying)力(li)的(de)(de)(de)方向和(he)(he)點蝕(shi)坑(keng)(keng)深(shen)徑(jing)比(bi)的(de)(de)(de)影響。Zhu等(deng)(deng)通過(guo)對(dui)材料施(shi)加超低彈性(xing)應(ying)力(li)（20MPa),發(fa)現裂(lie)紋(wen)優(you)先在肩部形(xing)核而不是在坑(keng)(keng)底(di)，因此處應(ying)力(li)和(he)(he)應(ying)變較大。Turnbull的(de)(de)(de)研究把淺坑(keng)(keng)等(deng)(deng)效為(wei)(wei)半球(qiu)形(xing)、深(shen)坑(keng)(keng)等(deng)(deng)效為(wei)(wei)子彈形(xing)，這(zhe)與實際的(de)(de)(de)點蝕(shi)形(xing)貌(mao)有一定的(de)(de)(de)距。但是，他們(men)(men)對(dui)傳統(tong)的(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)模型提出了(le)質疑(yi)，這(zhe)給(gei)了(le)我(wo)們(men)(men)很大的(de)(de)(de)啟示。由于裂(lie)紋(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)復雜性(xing)，最終沒有給(gei)出明確(que)的(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)新模型。
目(mu)前，最具代表性(xing)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)擴展速率(lv)(lv)(lv)定(ding)量預(yu)測理論公(gong)式(shi)(shi)(shi)是(shi) Ford-Andre-sen公(gong)式(shi)(shi)(shi)和FRI公(gong)式(shi)(shi)(shi)（也稱為Shoji公(gong)式(shi)(shi)(shi)）。但是(shi)由于(yu)這(zhe)(zhe)兩個公(gong)式(shi)(shi)(shi)中一些(xie)參數不易確(que)定(ding)，很難應(ying)用到實際工程(cheng)中。工程(cheng)中應(ying)用比較(jiao)廣泛的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)擴展速率(lv)(lv)(lv)經(jing)驗公(gong)式(shi)(shi)(shi)是(shi)Clark公(gong)式(shi)(shi)(shi)和Paris公(gong)式(shi)(shi)(shi)。Clark公(gong)式(shi)(shi)(shi)確(que)定(ding)了(le)材料的(de)(de)屈服強度(du)和環境溫度(du)兩個參數對裂(lie)紋(wen)(wen)擴展速率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)影響；Paris公(gong)式(shi)(shi)(shi)建立(li)了(le)應(ying)力(li)(li)強度(du)因子(zi)和裂(lie)紋(wen)(wen)擴展速率(lv)(lv)(lv)之(zhi)間的(de)(de)關系(xi)。以上公(gong)式(shi)(shi)(shi)考慮(lv)的(de)(de)都是(shi)高溫水環境，對于(yu)氯(lv)離子(zi)環境下應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)擴展，這(zhe)(zhe)些(xie)公(gong)式(shi)(shi)(shi)是(shi)否適合，還需要(yao)進一步的(de)(de)研究。
4. 隨機(ji)特性(xing)
參數(shu)的(de)不確定(ding)性(xing)引起對(dui)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)裂(lie)(lie)紋的(de)萌(meng)生、裂(lie)(lie)紋尺寸以及(ji)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)失(shi)效(xiao)分析結果(guo)的(de)隨(sui)機(ji)性(xing)。斷裂(lie)(lie)韌度(du)、屈服強度(du)、缺(que)陷(xian)增長率、初始缺(que)陷(xian)形狀和尺寸分布以及(ji)載荷是應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)隨(sui)機(ji)性(xing)分析所(suo)涉(she)及(ji)的(de)主(zhu)要(yao)隨(sui)機(ji)變量。
目前(qian)，有(you)關應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)萌生、擴展隨機性(xing)的(de)研究較少。Turnbull通過分析實驗數(shu)據，給出了點蝕(shi)轉化(hua)為(wei)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)可(ke)能性(xing)的(de)三參(can)數(shu) Weibull分布(bu)函數(shu)。1996年(nian)，Scarf對焊縫處裂(lie)紋(wen)(wen)萌生和(he)擴展的(de)隨機性(xing)進行了研究，他認為(wei)裂(lie)紋(wen)(wen)萌生服從齊次泊(bo)松(song)過程(cheng)，裂(lie)紋(wen)(wen)生長滿足(zu)Weibull分布(bu)，他所建立的(de)概率模型屬于經驗公式，沒有(you)考慮裂(lie)紋(wen)(wen)產生的(de)物理過程(cheng)。
應力(li)腐蝕失(shi)(shi)(shi)效(xiao)的(de)(de)(de)隨機性(xing)與失(shi)(shi)(shi)效(xiao)形(xing)式(shi)有(you)關，不同的(de)(de)(de)場合(he)，應力(li)腐蝕失(shi)(shi)(shi)效(xiao)有(you)不同的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)和準(zhun)(zhun)則(ze)。黃洪鐘和馮蘊雯等(deng)(deng)認(ren)為，當應力(li)強度因(yin)(yin)子KI大(da)于應力(li)腐蝕臨(lin)界(jie)(jie)應力(li)強度因(yin)(yin)子Kiscc 時(shi)構件就發生應力(li)腐蝕失(shi)(shi)(shi)效(xiao)。應力(li)腐蝕失(shi)(shi)(shi)效(xiao)更普遍ISCC的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)是泄漏失(shi)(shi)(shi)效(xiao)和斷裂失(shi)(shi)(shi)效(xiao)。當裂紋穿透壁厚時(shi)長(chang)度方向尺寸小于裂紋失(shi)(shi)(shi)穩擴(kuo)展的(de)(de)(de)臨(lin)界(jie)(jie)長(chang)度，此時(shi)只(zhi)引起設備的(de)(de)(de)泄漏，不會產(chan)生爆(bao)破，這種現象也(ye)稱為“未(wei)爆(bao)先漏（leak before burst,LBB)”［105].從1963年Irwin率先提出未(wei)爆(bao)先漏的(de)(de)(de)概(gai)念。至今(jin)，已形(xing)成了不同形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)LBB安全(quan)評(ping)定準(zhun)(zhun)則(ze)。其中，1990年，Sharp-les等(deng)(deng)提出的(de)(de)(de)含缺陷結構安全(quan)評(ping)定的(de)(de)(de)LBB評(ping)定圖(tu)技術是應用較方便的(de)(de)(de)、較能適合(he)工程安全(quan)評(ping)定的(de)(de)(de)LBB準(zhun)(zhun)則(ze)，但是目前(qian)該評(ping)定圖(tu)還(huan)只(zhi)是一(yi)種靜(jing)態評(ping)定。
當裂(lie)紋(wen)長度(du)達(da)到一定(ding)值(zhi)時，裂(lie)紋(wen)便失(shi)(shi)(shi)穩擴展，導致設備應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)斷裂(lie)失(shi)(shi)(shi)效。目前，采(cai)(cai)用(yong)斷裂(lie)力(li)(li)(li)學理論分(fen)(fen)(fen)(fen)析應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)斷裂(lie)失(shi)(shi)(shi)效問題(ti)已經很(hen)成(cheng)熟(shu)，同時概(gai)率(lv)(lv)(lv)斷裂(lie)力(li)(li)(li)學可以很(hen)好地解決應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)斷裂(lie)失(shi)(shi)(shi)效的(de)(de)(de)隨(sui)(sui)機(ji)(ji)性。應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)斷裂(lie)失(shi)(shi)(shi)效概(gai)率(lv)(lv)(lv)計算中(zhong)，主要(yao)的(de)(de)(de)隨(sui)(sui)機(ji)(ji)變(bian)量(liang)是(shi)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)斷裂(lie)韌(ren)度(du)。1999年(nian)，張鈺等(deng)把應(ying)力(li)(li)(li)強(qiang)度(du)因(yin)子K1和(he)斷裂(lie)韌(ren)度(du)KIC作為隨(sui)(sui)機(ji)(ji)變(bian)量(liang)，利用(yong)兩端截(jie)尾分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)(bu)理論及(ji)應(ying)力(li)(li)(li)－強(qiang)度(du)干涉模(mo)型建立了斷裂(lie)韌(ren)度(du)的(de)(de)(de)概(gai)率(lv)(lv)(lv)設計方法(fa)。材(cai)(cai)料(liao)斷裂(lie)韌(ren)度(du)是(shi)材(cai)(cai)料(liao)固有的(de)(de)(de)特(te)性值(zhi)，由于分(fen)(fen)(fen)(fen)散性較大(da)，一般(ban)被(bei)認為是(shi)服從(cong)Weibull分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)(bu)或正態分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)(bu)的(de)(de)(de)隨(sui)(sui)機(ji)(ji)變(bian)量(liang)。應(ying)力(li)(li)(li)強(qiang)度(du)因(yin)子的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)(bu)函數與材(cai)(cai)料(liao)屈(qu)服強(qiang)度(du)、裂(lie)紋(wen)形狀(zhuang)和(he)尺寸(cun)、應(ying)力(li)(li)(li)等(deng)變(bian)量(liang)的(de)(de)(de)隨(sui)(sui)機(ji)(ji)性有關。2000年(nian)，劉敏等(deng)通過分(fen)(fen)(fen)(fen)析實(shi)驗數據，給出了小樣本下焊縫金屬(shu)斷裂(lie)韌(ren)度(du)JIC概(gai)率(lv)(lv)(lv)分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)(bu)函數的(de)(de)(de)確定(ding)方法(fa)，得出SUS316L不(bu)銹鋼(gang)焊縫金屬(shu)斷裂(lie)韌(ren)度(du)的(de)(de)(de)最(zui)優概(gai)率(lv)(lv)(lv)分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)(bu)函數為Weibull分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)(bu)。2010年(nian)，Onizawa等(deng)考慮(lv)焊接(jie)殘余應(ying)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)(bu)，采(cai)(cai)用(yong)概(gai)率(lv)(lv)(lv)斷裂(lie)力(li)(li)(li)學分(fen)(fen)(fen)(fen)析方法(fa)估算了奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)管(guan)道應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)失(shi)(shi)(shi)效概(gai)率(lv)(lv)(lv)。
2001年(nian)，薛(xue)紅軍等(deng)(deng)采(cai)(cai)用(yong)(yong)概(gai)率有限(xian)元方法(fa)，計算了(le)由載荷(he)隨(sui)機(ji)性(xing)(xing)、材料(liao)特性(xing)(xing)隨(sui)機(ji)性(xing)(xing)和(he)裂(lie)紋(wen)(wen)幾(ji)何形狀隨(sui)機(ji)性(xing)(xing)所(suo)引起(qi)的(de)應(ying)力(li)強度因子隨(sui)機(ji)性(xing)(xing)的(de)統計量，并利用(yong)(yong)一階可靠性(xing)(xing)理論確定結構脆性(xing)(xing)斷(duan)裂(lie)的(de)失(shi)效概(gai)率。2009年(nian)，Tohgo等(deng)(deng)采(cai)(cai)用(yong)(yong)蒙特卡羅(luo)法(fa)模擬(ni)了(le)敏化304不銹鋼(gang)光滑表(biao)面應(ying)力(li)腐蝕(shi)過程，微裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)(sheng)率由指數分布的(de)隨(sui)機(ji)數產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)，裂(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)(meng)生(sheng)(sheng)(sheng)位置(zhi)和(he)裂(lie)紋(wen)(wen)尺寸分別由均(jun)勻隨(sui)機(ji)數和(he)正態隨(sui)機(ji)數生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)。祖新(xin)星等(deng)(deng)利用(yong)(yong)Clark公(gong)式計算了(le)裂(lie)紋(wen)(wen)擴展速率，采(cai)(cai)用(yong)(yong)蒙特卡羅(luo)方法(fa)在抽樣及(ji)單次時(shi)長計算基礎上，對一定年(nian)限(xian)內轉子應(ying)力(li)腐蝕(shi)失(shi)效的(de)概(gai)率進行了(le)預測，并計算了(le)應(ying)力(li)腐蝕(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)飛射(she)物的(de)概(gai)率。
5. 模糊特性
隨著對結構可靠性的深入研究，在考慮參數隨機性的同時，人們逐漸認識到結構工程中存在的另一種不確定性，即模糊性。模糊性是指事物概念本身是模糊的，也就是說概念內涵模糊，邊界不清楚，在質上沒有確切的含義，在量上沒有明確的界限。目前，模糊數學可以解決由模糊性引起的不確定性問題，其中隸屬函數可以使模糊性在形式上轉化為確定性。陳國明認為在斷裂力學中，一些參數不僅存在隨機性，而且具有模糊性，并提出了模糊概率斷裂力學分支。在很多研究中，研究人員把裂紋尺寸作為模糊變量，并給出了相應的隸屬函數。周劍秋等同時考慮參數的隨機性和失效模式模糊性，提出了計算含缺陷壓力管道模糊失效概率的方法。李強等把斷裂事件視為一個模糊事件，計算了模糊疲勞斷裂失效概率。Anoop等對奧氏體不銹鋼管道(dao)應力腐蝕開裂進行了研究，把溫度作為模糊變量，其余參數作為隨機變量，給出了在一定載荷下應力腐蝕裂紋失效概率的隸屬度函數。相對于一般概率理論，模糊概率理論起步較晚，尚處于探索階段。
