本文依据材料损伤具有分形性质的基本事实,结合损伤理论和分形理论,以航空常用材料TC11钛合金的电子束焊焊接接头为研究对象,对其进行了低周疲劳损伤分析和寿命预测的研究。论文从分形的角度提出分数维空间中损伤变量的定义,并依据这个定义推导了一种兼顾损伤细观特征和宏观力学特性的分形损伤变量,并着重探讨了以往各种试验中采用的线分形维数的不足和缺点,指出采用面分形维数的必要性,给出了考虑TC11钛合金焊接接头分形特征的损伤演化律表达式和分形损伤演化方程。论文探讨了分维测量方法,给出了两种面分形维数的测量方法,同时借助扫描电镜试验、采用数字图像处理技术结合VC++编程语言编制了断口分维数测量软件;研究确定了测量TC11焊接接头断口最佳码尺范围,得到了焊接接头断口分维数,建立了分形维数与载荷及疲劳寿命间的关系,同时详细地考察了其断口宏细观形貌特征。将宏观损伤与断口分维特征相结合,得到了分形损伤量,确定了不同载荷下分形损伤演化方程参数。分析建立了分形初始损伤以及分形临界损伤与载荷间的函数关系,将其引入分形损伤演化方程后,得到了仅与载荷相关的焊接接头低周疲劳分形损伤演化统一方程,从而建立了TC11钛合金焊接接头的寿命预测模型,通过该模型可得给定载荷的预测寿命分布。