部件中或部件表面上的生产相关缺陷（每个部件都有）代表裂纹核，它们在载荷作用下促进了裂纹的形成。这些缺陷可转化成裂纹，即可在技术上记录的宏观材料损伤。这称为裂纹萌生阶段。

在随后的裂纹扩展阶段，裂纹继续存在于部件中，直到裂纹尖端前面的应力强度K超过临界值，然后部件会突然失效。

在单调或循环加载的部件中，裂纹以稳定（临界前状态）或不稳定（临界状态）形式扩展。对于脆性材料，可指定临界应力幅值 K1C ，此值的测定请参见ASTM E399。如果不断增长的裂纹的应力强度K低于K1C，则裂纹稳定扩展，并可在移除载荷后随时停止。如果高于K1C值，则裂纹会不稳定扩展，而且部件将会突然失效。

裂纹增长曲线可分为三个区域：

• 区域I： 阈值ΔKth
• 区域II： 疲劳裂纹增长da/dN
• 区域III： 临界应力强度因子K1C（断裂韧性）

断裂力学中最常用的试样形状是紧凑型拉伸试样。它用于根据ASTM E399/E647标准进行测试。

标准中还列出了其他试样形状。各种形状的选择依据是行业和可用的原材料：

• M(T)试样 - 中型拉伸试样，适用于根据 ASTM E647 标准进行测试
• ESE(T)试样 - 偏心荷载单边裂纹拉伸试样，适用于根据 ASTM E647 标准进行测试
• SE(B)试样 - 单边弯曲试样，适用于根据 ASTM E399 标准进行测试
• DC(T)试样 - 圆盘紧凑型拉伸试样，适用于根据 ASTM E399 标准进行测试
• A(T)试样 - 圆弧紧凑型拉伸试样，适用于根据 ASTM E399 标准进行测试
• A(B)试样 - 圆弧弯曲试样，适用于根据 ASTM E399 标准进行测试