斷裂力學是一門研究物料在載荷作用下裂紋擴展的學科。應用斷裂力學可以測定可發生微裂紋和造成物料斷裂的各種機械應力，對于破碎機的合理設計和物料的破碎過程研究有指導意義。物料斷裂的過程先是產生裂紋，然后是裂紋的擴展及至斷裂。如果已知決定微裂縫擴展的兩個參數：微裂縫的平均尺寸和比斷裂能rF ，就可以計算出物料的斷裂強度，當外部施加的壓力超過物料的強度時，物料就會被破碎。

比斷裂能是裂縫每擴展一單位表面所需釋放的能量。脆性物料的斷裂能為 5J/平方米，塑性物料的為 10J/平方米，金屬的為 500J/平方米。這種能量與表面能(一般為 0.05～0.5J/平方米)相比，破壞存在于表面上的分子鍵所需的能量要高的多。表面能與比斷裂能之間的差值表明：用來擴展裂縫所需的能量，要比用理想的方法破壞表面上的分子鍵所需能量大的多。利用這一差值可以解釋，由于裂紋擴展所必須施加的各種力在裂縫的邊緣附近產生了高度的應力集中，而這種不可逆的能量損失必然造成物料本身的塑性變形。

物料粉碎另一個非常重要的參數是微裂縫的平均尺寸。試驗表明：加在圓柱體上的簡單壓力可以造成不穩定的開裂，也就是說要獲得裂縫擴展必須提供過量的彈性能，然后裂縫就開始不受控制的擴展，其中過量的能量被轉化為碎片的分裂能。

根據斷裂力學理論可以推出，物料的擠壓粉碎不僅取決于自身的性能，如內部的顯微組織、顆粒粒徑、結構缺陷以及破碎比，還與外力施加的速度和方式也有密切的聯系。對物料施加應力可產生裂紋擴展并導致斷裂。由于單顆粒粉碎是由兩塊顎板緩擠壓而得到最好的粉碎效果，因而此種方法受到了重視和進一步研究。

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