梯度功能材料由于其材料属性在空间上连续变化的特点,被广泛应用在航空航天领域中,尤其是航天飞行器的热防护材料上。在其服役的生命周期内,微裂纹的萌生和发展是影响梯度功能材料部件使用寿命的重要因素。传统的连续介质理论在处理裂纹扩展这类不连续问题上存在着一定的局限性,实验方法又过于耗时耗力,于是学者们把目光放在了数值模拟方法上。本文建立了一种适用于梯度功能材料分析的近场动力学键基模型,编写了相应的计算程序,模拟了梯度功能材料的裂纹扩展问题,本文的主要研究内容如下:（1）提出了一种改进后的基于键理论的梯度功能材料近场动力学模型,该模型利用积分等效求解的方式来计算梯度功能材料模型在离散后两粒子之间键的材料参数,相比于通常使用的平均加权求解物质点之间键杨氏模量和断裂韧性等材料参数的方法,更加贴近梯度功能材料属性梯度变化实际情况。然后根据上述方法,给出了相应的计算流程并编写了对应的数值计算程序。（2）为了验证本文提出的修正后的键基近场动力学梯度功能材料模型的有效性与可靠性,分别模拟了含有预制裂纹的有机玻璃薄板受拉伸载荷下的裂纹扩展情况,含有预制裂纹的玻璃-环氧梯度功能材料梁在四点弯曲载荷下的裂纹扩展情况。并将模拟结果与实验结果进行了对比,两者具有很好的一致性,可以判定本文采用的模型是有效可靠的。（3）研究了近场动力学数值计算参数:粒子间距、邻域范围、影响函数对梯度功能材料裂纹扩展问题计算精度的影响。分别计算了粒子间距、邻域范围、影响函数对最终裂纹路径的影响,并将计算结果与实验进行对比,得出结论:施加影响函数并选择三倍粒子间距作为邻域范围,粒子间距小于等于10-4m数量级可以兼顾计算精度与计算效率。（4）研究了在不同预制裂纹条件下,梯度功能材料板的裂纹扩展现象。模拟了不同预制裂纹下梯度功能材料板的裂纹扩展路径。通过对比不同初始角度预制裂纹（预制单裂纹和预制双裂纹）情况下裂纹继续扩展的临界载荷,判断了预制裂纹角度对板抗拉强度的影响。研究了不同预制裂纹角度对预制裂纹起裂时间和梯度功能材料板完全断裂破坏时的时间的影响。