焊接是一个非均匀热循环过程,并且伴随着复杂的化学与物理冶金反应,焊接接头各区域存在很大的组织梯度和力学性能不均匀性。研究焊接接头这种力学性能不均匀体的损伤行为及损伤参量的工程化计算方法对于焊接结构的安全性评定,具有重要的理论与工程实际意义。本文基于损伤-应变耦合弹塑性损伤本构模型和通用有限元软件ABAQUS的UMAT材料性能子程序技术,采用FORTRAN语言编制接口程序,将适用于焊接接头研究的弹塑性损伤本构模型嵌入到ABAQUS材料库中。在此基础之上,本文建立了焊缝中心含裂纹、熔合线含裂纹以及热影响区含裂纹三种缺陷形式的焊接接头损伤模型,全面分析了焊接接头强度匹配、断裂应变匹配、应变硬化指数匹配等力学不均匀性因素对焊接接头损伤参量和断裂参量之间对应关系的影响规律,并在理论分析的基础上,对焊缝中心含裂纹接头模型损伤参量的工程化的计算方法进行了初步探索。计算结果表明,本文开发的UMAT程序改进了常用弹塑性模型对焊接接头抗拉强度过高估计的缺点,与文献中的试验结果相吻合；焊接接头强度匹配、断裂应变匹配、应变硬化指数匹配等力学不均匀性参数对不同位置含裂纹的焊接接头模型的损伤参量D、J积分、CMOD及它们之间的关系存在着明显的影响,即：在达到相同J积分或CMOD值时,强度匹配、母材断裂应变以及母材硬化参数越高,所得到的损伤值越低。另一方面,对于焊缝中心含裂纹焊接接头模型,本文在理论分析的基础上,并通过对前期计算结果的数据拟合,得出一个可对微观损伤参量D进行简单估算的工程化计算公式。