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(xiang)因素
奧氏體不銹(xiu)鋼最常見的應力(li)腐蝕開裂發生在含氯離子(zi)的環境中。除了材料和(he)受力(li)狀態(tai)之外，介質環境、構件幾何結構以及流場等是(shi)影響應力(li)腐蝕的主要因(yin)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(gang)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
溫度(du)(du)是不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie)的另一個重要參數，一定(ding)溫度(du)(du)范圍內，溫度(du)(du)越高，應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie)越容易。一般認為奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，在(zai)室溫下較少有發(fa)生氯化(hua)物(wu)開(kai)裂(lie)的危險。關矞心等。對高溫水中(zhong)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)研究發(fa)現，250℃是316L不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)發(fa)生應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie)的敏感溫度(du)(du)。從(cong)經驗上(shang)看，大約(yue)在(zai)60~70℃,長時(shi)間暴露在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)環(huan)境中(zhong)的材料易發(fa)生氯化(hua)物(wu)開(kai)裂(lie)。對于穿晶型(xing)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)來(lai)說(shuo)，溫度(du)(du)較高時(shi)，即使C1-濃度(du)(du)很低，也會發(fa)生應(ying)(ying)(ying)力腐(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. 含氧(yang)量
在中(zhong)性環(huan)境中(zhong)有溶解氧或有其他(ta)氧化(hua)劑的(de)存在是引(yin)起應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂的(de)必要(yao)條件。溶液(ye)中(zhong)溶解氧增加，應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂就(jiu)越容易。在完全(quan)缺氧的(de)情況下，奧氏體(ti)不銹鋼將不會發生氯化(hua)物腐蝕(shi)斷裂。氧之所以(yi)促進應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)發生尖端裂紋更易形成(cheng)。
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
不銹鋼應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)一般(ban)由(you)拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)引(yin)(yin)起，包括(kuo)工(gong)作(zuo)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)、殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)、溫差應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，甚至是(shi)(shi)腐蝕(shi)產物引(yin)(yin)起的(de)(de)拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，而由(you)殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)造成(cheng)的(de)(de)腐蝕(shi)斷裂事(shi)故占總(zong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)破(po)裂事(shi)故總(zong)和(he)的(de)(de)80%以上(shang)。殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)主(zhu)(zhu)要來源于(yu)加工(gong)過(guo)程中由(you)于(yu)焊接(jie)或其他加熱、冷(leng)卻工(gong)藝而引(yin)(yin)起的(de)(de)內應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。力(li)(li)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要作(zuo)用是(shi)(shi)破(po)壞鈍化膜(mo)、加速氯離(li)子的(de)(de)吸附(fu)、改變表面膜(mo)成(cheng)分和(he)結構、加速陽極溶解(jie)等(deng)。
也有研究(jiu)者(zhe)認為(wei)壓應力(li)也可以引(yin)起應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。隨著對(dui)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)研究(jiu)的(de)深入(ru)，人們發(fa)現應變速率(lv)(lv)才是真(zhen)正控制(zhi)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)裂紋(wen)(wen)產生和擴展的(de)參數(shu)，應力(li)的(de)作用在(zai)于促(cu)進應變。對(dui)于每種材料－介質體系，都(dou)存在(zai)一(yi)(yi)個臨界(jie)應變速率(lv)(lv)值。在(zai)一(yi)(yi)定(ding)應變速率(lv)(lv)內(nei)，單位面積內(nei)萌生的(de)裂紋(wen)(wen)數(shu)及裂紋(wen)(wen)擴展平(ping)均速率(lv)(lv)隨應變速率(lv)(lv)的(de)增大而增大。
⑦. 材料(liao)因素
研究(jiu)表(biao)明，細晶可(ke)以(yi)(yi)(yi)使裂紋傳播困難，提高(gao)抗應力(li)腐蝕(shi)斷(duan)裂的(de)能(neng)力(li)。奧氏體不銹鋼(gang)中(zhong)少量(liang)的(de)δ鐵(tie)素(su)體可(ke)以(yi)(yi)(yi)提高(gao)抗應力(li)腐蝕(shi)能(neng)力(li)，但過多(duo)的(de)鐵(tie)素(su)體會引起選擇性(xing)腐蝕(shi)。不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)雜質(zhi)對應力(li)腐蝕(shi)影響也很(hen)大，雜質(zhi)的(de)微量(liang)變化可(ke)能(neng)會引起裂紋的(de)萌生。如，S可(ke)以(yi)(yi)(yi)增加(jia)氯脆(cui)的(de)敏感(gan)性(xing)，MnS可(ke)以(yi)(yi)(yi)優先被溶(rong)解形成點蝕(shi)，而氯離子擠入孔核促進(jin)點蝕(shi)擴展(zhan)，造成應力(li)腐蝕(shi)加(jia)速。
⑧. 結構與流場(chang)
應力(li)腐蝕作(zuo)為一種局部(bu)腐蝕，常常受設備(bei)的幾何形狀以及流(liu)(liu)體的流(liu)(liu)速、流(liu)(liu)型等(deng)影響。例如(ru)，在廢(fei)熱(re)鍋爐中(zhong)(zhong)(zhong)，換熱(re)管(guan)(guan)和(he)管(guan)(guan)板之間存在微量(liang)的縫隙，縫隙中(zhong)(zhong)(zhong)換熱(re)管(guan)(guan)外壁常會發(fa)生應力(li)腐蝕。Chen等(deng)根據廢(fei)熱(re)鍋爐實際運行情況，通過(guo)模(mo)(mo)擬(ni)發(fa)現(xian)氯(lv)離子沉(chen)(chen)積(ji)(ji)位置受到管(guan)(guan)路中(zhong)(zhong)(zhong)湍流(liu)(liu)量(liang)和(he)流(liu)(liu)動狀態的影響，在彎曲部(bu)位沉(chen)(chen)積(ji)(ji)嚴(yan)重；對于變徑管(guan)(guan)模(mo)(mo)型，氯(lv)離子沉(chen)(chen)積(ji)(ji)主(zhu)要集中(zhong)(zhong)(zhong)在突擴處(chu)壁面(mian)。
3. 裂紋萌生和擴展(zhan)
對(dui)于(yu)應力腐(fu)蝕(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)萌(meng)生位置(zhi)，研(yan)(yan)究人員普遍(bian)認為(wei)(wei)，一般(ban)情況下，裂(lie)紋(wen)(wen)從金(jin)屬表面(mian)的(de)(de)(de)點(dian)蝕(shi)坑處形(xing)核并(bing)擴展(zhan)。1989年，Kondo最(zui)早提出預測點(dian)蝕(shi)向腐(fu)蝕(shi)疲勞裂(lie)紋(wen)(wen)轉(zhuan)(zhuan)化的(de)(de)(de)實質性方(fang)(fang)法(fa)，他把(ba)點(dian)蝕(shi)坑假設(she)為(wei)(wei)與(yu)其長(chang)、深尺(chi)寸(cun)相同的(de)(de)(de)二維半橢圓形(xing)表面(mian)裂(lie)紋(wen)(wen)，認為(wei)(wei)點(dian)蝕(shi)向裂(lie)紋(wen)(wen)擴展(zhan)必須滿足(zu)兩個條件：點(dian)蝕(shi)深度(du)大(da)(da)于(yu)門檻值(zhi)；裂(lie)紋(wen)(wen)生長(chang)速(su)率大(da)(da)于(yu)點(dian)蝕(shi)生長(chang)速(su)率。在后來的(de)(de)(de)疲勞裂(lie)紋(wen)(wen)產生研(yan)(yan)究中，該方(fang)(fang)法(fa)得到了(le)廣泛應用，并(bing)得到了(le)進(jin)一步完善。然而(er)，把(ba)微小(xiao)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)點(dian)蝕(shi)坑等(deng)效為(wei)(wei)裂(lie)紋(wen)(wen)，此時裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)應力強(qiang)度(du)因(yin)子(zi)(zi)可能會大(da)(da)于(yu)微裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)擴展(zhan)門檻值(zhi)。為(wei)(wei)避免以上問題，文獻。進(jin)一步研(yan)(yan)究了(le)應力強(qiang)度(du)因(yin)子(zi)(zi)準(zhun)則，并(bing)對(dui)其進(jin)行了(le)改進(jin)。借鑒Kondo準(zhun)則，2006年，Turnbull等(deng)建立了(le)點(dian)蝕(shi)轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)(wei)應力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)準(zhun)則，并(bing)根據(ju)點(dian)蝕(shi)生長(chang)率公式推導出裂(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)生時點(dian)蝕(shi)坑臨界深度(du)。
受觀測技(ji)術的(de)影響，在(zai)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)萌(meng)生研究(jiu)的(de)早期，人們(men)認為裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)萌(meng)生于(yu)點(dian)蝕(shi)坑(keng)底(di)(di)部(bu)，并且點(dian)蝕(shi)坑(keng)要超過一定(ding)深度(du)(du)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)才萌(meng)生。然而(er)，隨著觀測技(ji)術的(de)發(fa)展，研究(jiu)人員發(fa)現，實際(ji)的(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)萌(meng)生情(qing)況并不像以前推測的(de)那樣(yang)。從21世紀初(chu)期開始，研究(jiu)人員借助成像技(ji)術加大了(le)對裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)萌(meng)生過程的(de)觀察。Turnbull和 Horner等(deng)通過X射線(xian)計算機斷層成像技(ji)術觀察到(dao)：裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)主要萌(meng)生于(yu)點(dian)蝕(shi)坑(keng)開口(kou)部(bu)位或者附近。他們(men)對于(yu)所觀察到(dao)的(de)這(zhe)一現象，無(wu)法(fa)從電化學(xue)角(jiao)度(du)(du)來解(jie)釋，因此試圖從力(li)學(xue)角(jiao)度(du)(du)出發(fa)尋求解(jie)答。于(yu)是(shi)，Turnbull等(deng)采用有限元模(mo)擬了(le)圓(yuan)柱形試樣(yang)表面正在(zai)生長的(de)半(ban)球形點(dian)蝕(shi)坑(keng)受拉伸應(ying)(ying)力(li)時應(ying)(ying)力(li)和應(ying)(ying)變(bian)的(de)分布情(qing)況，結(jie)果表明：塑性應(ying)(ying)變(bian)出現在(zai)坑(keng)口(kou)下面的(de)壁面，而(er)不是(shi)坑(keng)底(di)(di)。隨著外加應(ying)(ying)力(li)的(de)降低，裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)發(fa)生在(zai)坑(keng)口(kou)的(de)比例增(zeng)加，當(dang)外加應(ying)(ying)力(li)為50%屈服(fu)強度(du)(du)時，沒有裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)起源(yuan)于(yu)坑(keng)底(di)(di);
因此，Turnbull等認(ren)為(wei)，在(zai)外載(zai)荷下點(dian)蝕生長引起(qi)的(de)(de)(de)(de)動態塑性應變(bian)可能是引起(qi)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)主要原因，同時，他(ta)們(men)也(ye)認(ren)為(wei)不能忽(hu)略環境的(de)(de)(de)(de)作用。另外，Acuna等發現裂(lie)紋萌生主要受合應力(li)的(de)(de)(de)(de)方向和(he)點(dian)蝕坑深徑比的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。Zhu等通過對材料施加超(chao)低彈性應力(li)（20MPa),發現裂(lie)紋優先在(zai)肩部形(xing)核而不是在(zai)坑底，因此處應力(li)和(he)應變(bian)較大。Turnbull的(de)(de)(de)(de)研究把淺坑等效(xiao)為(wei)半(ban)球形(xing)、深坑等效(xiao)為(wei)子彈形(xing)，這與實際的(de)(de)(de)(de)點(dian)蝕形(xing)貌有一定的(de)(de)(de)(de)距。但是，他(ta)們(men)對傳統的(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋萌生模(mo)型提(ti)出了質疑，這給了我(wo)們(men)很大的(de)(de)(de)(de)啟示。由于(yu)裂(lie)紋萌生的(de)(de)(de)(de)復雜性，最(zui)終沒(mei)有給出明確的(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋萌生新(xin)模(mo)型。
目前，最具代表性應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)(zhan)速(su)(su)率定量(liang)預(yu)測理(li)論公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi) Ford-Andre-sen公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)和FRI公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)（也稱為(wei)Shoji公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)）。但是(shi)由于這(zhe)兩個(ge)公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)中(zhong)一些(xie)參數(shu)不易確定，很難應(ying)(ying)(ying)用到實際工程(cheng)中(zhong)。工程(cheng)中(zhong)應(ying)(ying)(ying)用比較廣泛的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)(zhan)速(su)(su)率經驗(yan)公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)Clark公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)和Paris公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)。Clark公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)確定了材料的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)和環(huan)境(jing)(jing)溫(wen)度(du)兩個(ge)參數(shu)對裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)(zhan)速(su)(su)率的(de)(de)影響；Paris公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)建立了應(ying)(ying)(ying)力強(qiang)度(du)因子(zi)和裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)(zhan)速(su)(su)率之間的(de)(de)關系。以(yi)上公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)考慮的(de)(de)都是(shi)高溫(wen)水環(huan)境(jing)(jing)，對于氯離子(zi)環(huan)境(jing)(jing)下應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)(zhan)，這(zhe)些(xie)公(gong)式(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)否適(shi)合(he)，還(huan)需(xu)要進一步的(de)(de)研究。
4. 隨(sui)機特性(xing)
參數的不確定性(xing)(xing)引(yin)起對應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)紋的萌生(sheng)、裂(lie)紋尺寸以及(ji)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)失效分析(xi)結果的隨機性(xing)(xing)。斷裂(lie)韌度、屈服(fu)強度、缺陷增長率、初始缺陷形狀(zhuang)和尺寸分布以及(ji)載荷是應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)隨機性(xing)(xing)分析(xi)所(suo)涉及(ji)的主要隨機變量(liang)。
目前(qian)，有關應力腐(fu)蝕(shi)裂(lie)紋萌生、擴展隨(sui)機性(xing)的研究較少(shao)。Turnbull通過分(fen)析實驗(yan)數(shu)據，給出了點蝕(shi)轉化為應力腐(fu)蝕(shi)裂(lie)紋可能性(xing)的三參數(shu) Weibull分(fen)布函數(shu)。1996年，Scarf對焊縫處裂(lie)紋萌生和擴展的隨(sui)機性(xing)進行了研究，他(ta)認為裂(lie)紋萌生服從(cong)齊次泊(bo)松(song)過程，裂(lie)紋生長滿足Weibull分(fen)布，他(ta)所建(jian)立的概(gai)率模型屬于經驗(yan)公(gong)式(shi)，沒有考慮裂(lie)紋產生的物(wu)理(li)過程。
應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕失(shi)效(xiao)(xiao)的(de)隨(sui)機性與(yu)失(shi)效(xiao)(xiao)形(xing)式有(you)(you)關，不(bu)同的(de)場合，應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕失(shi)效(xiao)(xiao)有(you)(you)不(bu)同的(de)形(xing)式和準(zhun)則。黃洪鐘和馮蘊(yun)雯等認為，當(dang)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)強(qiang)度因(yin)子KI大于應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕臨界應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)強(qiang)度因(yin)子Kiscc 時(shi)(shi)構(gou)件(jian)就發生應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕失(shi)效(xiao)(xiao)。應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕失(shi)效(xiao)(xiao)更普(pu)遍ISCC的(de)形(xing)式是(shi)(shi)泄漏失(shi)效(xiao)(xiao)和斷裂失(shi)效(xiao)(xiao)。當(dang)裂紋穿透壁厚時(shi)(shi)長度方(fang)向尺寸小于裂紋失(shi)穩擴(kuo)展的(de)臨界長度，此時(shi)(shi)只引(yin)起(qi)設備的(de)泄漏，不(bu)會產生爆破，這種(zhong)現象也稱為“未(wei)爆先(xian)漏（leak before burst,LBB)”［105].從1963年(nian)Irwin率先(xian)提出未(wei)爆先(xian)漏的(de)概念(nian)。至今，已(yi)形(xing)成(cheng)了不(bu)同形(xing)式的(de)LBB安全評(ping)定準(zhun)則。其中，1990年(nian)，Sharp-les等提出的(de)含缺陷結構(gou)安全評(ping)定的(de)LBB評(ping)定圖技術(shu)是(shi)(shi)應(ying)(ying)(ying)(ying)用較方(fang)便的(de)、較能適合工程安全評(ping)定的(de)LBB準(zhun)則，但是(shi)(shi)目(mu)前該評(ping)定圖還只是(shi)(shi)一種(zhong)靜態評(ping)定。
當裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋長度達到(dao)一(yi)定值時，裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋便失(shi)穩擴展，導致設備應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)失(shi)效(xiao)(xiao)。目前，采用(yong)(yong)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)力(li)學理論分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)失(shi)效(xiao)(xiao)問題已(yi)經(jing)很成熟，同時概率(lv)(lv)(lv)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)力(li)學可以(yi)很好地解決應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)失(shi)效(xiao)(xiao)的(de)(de)隨(sui)(sui)(sui)機性。應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)失(shi)效(xiao)(xiao)概率(lv)(lv)(lv)計算(suan)(suan)中，主要的(de)(de)隨(sui)(sui)(sui)機變(bian)量是材(cai)(cai)料的(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度。1999年，張(zhang)鈺等把應(ying)(ying)(ying)力(li)強(qiang)度因子K1和斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度KIC作為(wei)隨(sui)(sui)(sui)機變(bian)量，利(li)用(yong)(yong)兩(liang)端(duan)截尾分(fen)(fen)(fen)(fen)布理論及應(ying)(ying)(ying)力(li)－強(qiang)度干涉模型建立了(le)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度的(de)(de)概率(lv)(lv)(lv)設計方(fang)法。材(cai)(cai)料斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度是材(cai)(cai)料固有的(de)(de)特(te)性值，由于分(fen)(fen)(fen)(fen)散性較大，一(yi)般被(bei)認為(wei)是服(fu)從Weibull分(fen)(fen)(fen)(fen)布或正(zheng)態分(fen)(fen)(fen)(fen)布的(de)(de)隨(sui)(sui)(sui)機變(bian)量。應(ying)(ying)(ying)力(li)強(qiang)度因子的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)布函(han)(han)數(shu)與材(cai)(cai)料屈服(fu)強(qiang)度、裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋形狀(zhuang)和尺寸、應(ying)(ying)(ying)力(li)等變(bian)量的(de)(de)隨(sui)(sui)(sui)機性有關。2000年，劉敏等通過分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)實驗數(shu)據，給出了(le)小(xiao)樣本下焊(han)縫金(jin)屬斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度JIC概率(lv)(lv)(lv)分(fen)(fen)(fen)(fen)布函(han)(han)數(shu)的(de)(de)確定方(fang)法，得出SUS316L不銹鋼焊(han)縫金(jin)屬斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)韌度的(de)(de)最優概率(lv)(lv)(lv)分(fen)(fen)(fen)(fen)布函(han)(han)數(shu)為(wei)Weibull分(fen)(fen)(fen)(fen)布。2010年，Onizawa等考(kao)慮(lv)焊(han)接殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)布，采用(yong)(yong)概率(lv)(lv)(lv)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)力(li)學分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)方(fang)法估算(suan)(suan)了(le)奧氏體不銹鋼管(guan)道應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕失(shi)效(xiao)(xiao)概率(lv)(lv)(lv)。
2001年(nian)，薛(xue)紅(hong)軍(jun)等采用(yong)概率(lv)有限元方(fang)法(fa)(fa)，計算了由載荷隨(sui)(sui)機(ji)性(xing)(xing)、材料特(te)(te)性(xing)(xing)隨(sui)(sui)機(ji)性(xing)(xing)和裂紋幾何形狀隨(sui)(sui)機(ji)性(xing)(xing)所(suo)引起的應力(li)強(qiang)度因子隨(sui)(sui)機(ji)性(xing)(xing)的統計量，并利用(yong)一階可(ke)靠性(xing)(xing)理論確定(ding)(ding)結構(gou)脆(cui)性(xing)(xing)斷(duan)裂的失效概率(lv)。2009年(nian)，Tohgo等采用(yong)蒙特(te)(te)卡羅(luo)法(fa)(fa)模擬了敏化304不銹鋼光滑表面(mian)應力(li)腐蝕(shi)過程，微裂紋的萌生(sheng)率(lv)由指數(shu)分布的隨(sui)(sui)機(ji)數(shu)產生(sheng)，裂紋萌生(sheng)位置和裂紋尺寸分別(bie)由均勻隨(sui)(sui)機(ji)數(shu)和正態(tai)隨(sui)(sui)機(ji)數(shu)生(sheng)成。祖新星等利用(yong)Clark公(gong)式計算了裂紋擴展速率(lv)，采用(yong)蒙特(te)(te)卡羅(luo)方(fang)法(fa)(fa)在抽樣及單次時長計算基礎上(shang)，對一定(ding)(ding)年(nian)限內(nei)轉子應力(li)腐蝕(shi)失效的概率(lv)進行了預測，并計算了應力(li)腐蝕(shi)產生(sheng)飛射物的概率(lv)。
5. 模(mo)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(bu)銹鋼(gang)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。
