그리피스 파괴 기준 계산기
영률·표면에너지·균열 길이로 그리피스 임계응력을 구하거나, 응력확대계수와 파괴인성을 비교해 균열 전파 여부를 판정합니다.
Pa
J/m²
m
임계응력(σ_c)
6,675,581.1781Pa
임계응력(σ_c)6,675,581.1781Pa
임계응력(MPa)6.6756MPa
σ_c = √(2Eγₛ/(πa))로 계산합니다. 균열 길이가 4배가 되면 버틸 수 있는 응력은 절반으로 줄어듭니다.
무한 평판에 중앙 균열이 있는 이상화된 조건의 식입니다. 실제 부재 형상·경계조건에 따라 형상계수(Y)가 추가로 곱해질 수 있습니다.
계산 방법
- 1계산 방식(표면에너지 기준 또는 파괴인성 기준)을 고릅니다.
- 2표면에너지 기준이면 영률·표면에너지·균열 반길이를 입력합니다.
- 3파괴인성 기준이면 가해진 응력·균열 반길이·파괴인성을 입력합니다.
자주 묻는 질문
정적 하중에서 균열이 한 번에 불안정하게 자라기 시작하는 임계응력을 구하는 식입니다. σ_c = √(2Eγₛ/(πa))로 계산하며, E는 영률, γₛ는 표면에너지, a는 균열 반길이입니다.
임계응력이 균열 길이의 제곱근에 반비례하기 때문입니다(1/√a). 균열 길이가 4배가 되면 버틸 수 있는 응력은 절반으로 줄어, 미세한 균열 하나가 갑작스러운 파괴로 이어질 수 있습니다.
표면에너지 대신 재료 물성표에 실제로 실리는 파괴인성(K_IC) 값을 씁니다. 응력확대계수 K = σ√(πa)를 구해 K_IC와 비교해, K가 K_IC 이상이면 균열이 자랍니다. 물리적으로 같은 판정을 다른 자료로 하는 것입니다.
그리피스 기준은 한 번의 정적 하중에서 균열이 불안정하게 퍼지기 시작하는 순간을 봅니다. paris-law는 반복하중을 받을 때 균열이 매 사이클마다 조금씩 자라는 속도(da/dN)를 다루는 별개의 문제입니다.
알아두면 좋은 점
- A.A. Griffith(1921, Phil. Trans. R. Soc.) 원 논문과 표준 파괴역학 교재(Anderson, Fracture Mechanics)를 WebSearch로 교차 확인했습니다(2026-09-05).
- 무한 평판에 중앙 균열이 있는 이상화된 조건의 식입니다. 실제 부재 형상·경계조건에 따라 응력확대계수 식에 형상계수(Y)가 추가로 곱해질 수 있습니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 5일 · 결과는 참고용 추정치입니다.