완전한 결정의 이론 강도는 영률의 10분의 1 정도로 추정되지만, 유리 등 취성 재료의 실제 파괴 강도는 그 수십분의 1에서 수백분의 1에 그치는 경우가 많다. 주된 이유는 무엇인가?

정답: B. 재료 내부나 표면에 있는 미세한 균열의 선단에 응력이 집중되어 국부적으로 이론 강도에 도달하기 때문

이론 강도는 원자면끼리를 한꺼번에 떼어 놓는 데 필요한 응력으로, E/10 정도(유리에서는 약 7 GPa)가 됩니다. 그리피스는 실제 재료에는 미세한 균열이 있고 그 선단에서는 응력이 집중되어 국부적으로 이론 강도에 도달하므로, 평균 응력이 훨씬 낮아도 파괴가 시작된다고 생각했습니다. 갓 만들어 표면에 흠이 없는 유리 섬유의 강도가 수 GPa에 이른다는 사실이 이 생각을 뒷받침합니다. 결합력 자체는 이론 강도의 추정에 이미 들어가 있으며, 가정보다 작은 것이 아닙니다. 진응력과 공칭 응력의 차이는 네킹이 일어나는 연성 재료의 이야기로, 취성 재료의 낮은 강도를 설명하지 못합니다.