非均匀材料在很多重要的领域得到了广泛的应用，如航天、航空中所用的三维编织复合材料以及功能梯度材料，微电子结构中用到的封装材料等等。这些非均匀材料虽然具有诸多优点，但是其内部结构的复杂性也同样增加了断裂力学分析的难度，尤其对于材料内部存在界面的情况。如何从这种复杂的含界面非均匀材料中高效地获取热断裂力学参数是本论文的关键问题。本文将对此问题做一系列探讨和研究。　　第1章首先介绍了本文的研究目的及研究意义。回顾了非均匀材料热断裂问题、热界面断裂问题、T应力问题以及压电材料的热断裂问题的研究现状。继而对本文所使用的交互作用能量积分方法以及扩展有限元法的研究进展进行了评述。最后给出了本文的主要研究内容。本文的目的是提出一种能够有效且高效地分析含界面非均匀材料热断裂力学的方法。　　第2章对热载荷作用下含界面非均匀材料的热断裂力学问题进行了研究。首先，提出了一种具有区域无关性的交互作用能量积分形式，这种区域无关性在材料的积分区域中包含有一个或多个界面时仍然能够保持，从而显著拓宽了交互作用能量积分的适用范围。接下来，通过与已发表文献中的结果进行比对，验证了本文方法的正确性。同时，也对本文程序的收敛性以及守恒性进行了验证。最后，研究了材料连续性和非连续性对热应力强度因子的影响。结果表明：弹性模量与热膨胀系数的不连续会对热应力强度因子产生很大影响，但是热传导率的不连续对热应力强度因子产生的影响较弱。本章的方法可以对含多界面的复杂材料（如纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料等）进行有效的热断裂力学分析，这在工程实际中具有重要的意义。　　第3章对非均匀材料中界面裂纹附近含有其它界面情况的热断裂问题进行了研究。首先，推导了能够用于求解含有复杂界面裂纹热应力强度因子的交互作用能量积分方法，并且证明了这种方法适用于积分区域内含有多个复杂界面的情况。接下来，对本文方法的有效性和区域无关性进行了验证。最后，对含有界面裂纹的封装结构的热断裂问题进行了分析。结果显示：当界面裂纹的裂纹尖端靠近材料界面时，热应力强度因子会产生很大的变化。本章方法的提出，是对含界面裂纹材料热断裂力学分析方法的一个重要的补充。　　第4章对热载荷下非均匀材料中T应力进行了研究。除了热应力强度因子，T应力也是一个非常重要的热断裂力学参数，它能够影响到裂纹的扩展方向以及断裂韧性等。首先，推导了适用于复杂结构热断裂力学的T应力表达式，证明了此 T应力形式在积分区域包含界面时仍然具有区域无关性的特质。继而，通过将本章方法得到的T应力与其他文献中的结果进行比对，验证了本章方法的正确性；通过对不同积分围道下的T应力值进行比较，验证了本章方法的区域无关性。最后，分析了不同的材料参数对T应力的影响。结果显示：弹性模量与热膨胀系数对T应力影响较为显著，而热传导率对T应力影响较小。　　第5章对含界面非均匀压电材料的热断裂问题进行了研究。压电材料作为一种智能材料，目前在很多领域都得到了广泛的应用。首先，提出了一种能够高效获取含界面压电材料热断裂力学参数（包括热应力强度因子和电位移强度因子）的交互作用能量积分方法。继而，对此方法的正确性以及在积分区域内含有界面情况下的区域无关性进行了验证。最后，分析了不同材料参数（包括机械参数、热参数以及电学参数）对热应力强度因子以及电位移强度因子的影响。本章方法的提出，对含界面非均匀压电材料这种复杂材料的热断裂问题求解有一定的指导作用。