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材料低周疲劳和疲劳裂纹扩展性能对于结构的安全评价和设计有重要意义。针对新型核电结构材料：Zr-Sn-Nb合金、TA1 7合金(?)Cr2Ni2MoV钢,通过系统的材料低周疲劳、疲劳裂纹扩展试验研究和数值模拟,取得了如下研究成果：(1)对于小曲率半径漏斗试样,根据疲劳损伤等效原理,提出了一种低周疲劳测试新方法：LLF方法,该方法以漏斗两端的轴向测试应变作为控制应变,通过弹塑性有限元分析,得到测试应变到缺口根部局部应变的转换模型,进而获得材料的Manson-Coffin疲劳寿命估算模型；(2)开展了Zr-Sn-Nb薄片合金在室温、200℃、300℃、400℃、450℃和500℃下单调拉伸试验,获得了各温度下的单轴本构模型；基于LLF方法,采用薄片漏斗试样,完成了以上各温度下Zr-Sn-Nb合金的低周疲劳试验,建立了不同温度下的材料的Manson-Coffin疲劳寿命估算模型；(3)高温对Zr-Sn-Nb合金静强度和循环强度的影响都经历了先急剧下降而后逐渐平稳的过程,并且高温对循环强度的影响程度高于静强度；Zr-Sn-Nb合金的疲劳寿命随温度的增大而降低,降低程度随应变幅的变化呈线性规律,进而建立了用于预测Zr-Sn-Nb合金高温低周疲劳寿命的λ-Manson-Coffin模型；(4)对TA17合金、Cr2Ni2MoV钢的低周疲劳和Cr2Ni2MoV钢的疲劳裂纹扩展行为进行了试验研究,建立了两种材料的Manson-Coffin模型和Cr2Ni2MoV钢的Paris模型；(5)提出了一种预测材料与结构疲劳裂纹扩展速率的数值模拟新方法：LFF方法,该方法假定裂纹尖端小范围屈服区材料应变疲劳损伤行为与光滑试样应变损伤行为等效,进而定义一种新的局部疲劳损伤参量,根据材料的Manson-Coffin氐周疲劳模型,以裂尖最大主应变方向的垂直方向作为疲劳裂纹扩展方向,并由ANSYS命令流程序来实现材料裂纹扩展速率的数值模拟；采用LFF方法,开发了一套ANSYS裂纹扩展计算命令流程序,预测了Cr2Ni2MoV材料复杂裂纹CT试样及TA12合金、TC4合金直裂纹CT试样的疲劳裂纹扩展行为,通过与疲劳裂纹扩展试验结果比较,验证了LFF方法对多种材料裂纹扩展行为均有良好模拟精度。另外,基于试验与有限元分析,本文对一种新型钢塑复合管进行了强度分析,给出了复合管的屈服强度和失稳强度,研究了影响钢塑复合管屈服与失稳强度的温度效应与尺寸效应,提出了预测钢塑复合管屈服与失稳强度的估算模型,当考虑1.2倍安全裕量时,该模型对外径规格为50mm至400mm的钢塑复合管屈服强度和失稳强度的预测精度可以得到保证。