在工程实际中，许多零部件都是在复杂的多轴低周疲劳载荷作用下工作，然而由于多轴低周疲劳本身存在的复杂性，目前在试验和理论各方面对多轴低周疲劳的研究还很不成熟。因此，对多轴低周疲劳损伤及寿命预测方法进行系统深入地研究具有重要的理论意义和工程实用价值。　　本文采取有限元数值计算与理论相结合的研究方法，对疲劳破坏的本质进行了分析，并根据目前多轴低周疲劳理论的最新成果，对材料的多轴低周疲劳损伤及寿命预测问题进行了深入研究。　　1.应用大型有限元程序ABAQUS对多轴循环载荷下的缺口构件进行了弹塑性有限元分析，用von-Mises屈服准则和Prager/Ziegler线性随动硬化模型描述材料的弹塑性性质，详细计算了多种多轴循环载荷情况下的应力-应变响应，重点讨论了应力幅、平均应力以及多轴性对缺口位置应力-应变关系的影响。　　2.对临界平面法所包括的SWT模型和FS模型进行了分析，有针对性的对临界面上的应力、应变参数进行深入研究与讨论，提出了适用于工程构件损伤估算的计算程序。用此方法预测了拉扭循环载荷下SAE1045钢中心圆孔缺口构件的多轴疲劳寿命，并与实验结果进行了比较，结果吻合得比较好。　　3.在分析多轴疲劳损伤机理的基础上，根据多轴疲劳临界损伤平面原理，提出了以临界平面上的塑性应变能作为疲劳损伤参量的疲劳寿命预测模型，该参量具有明确的物理意义，能够适用于多轴比例与非比例加载等各种复杂的加载情况。利用该预测模型预测了不同加载路径下的304不锈钢试件的疲劳寿命，通过试验的验证，此损伤模型预测的寿命在2倍因子之内，结果令人比较满意。　　4.疲劳破坏从本质上来说是疲劳裂纹从萌生、扩展到最终断裂的过程，同时也是能量不断消耗的过程，由此提出了一个基于裂纹尖端的塑性应变能的疲劳裂纹扩展寿命模型。根据能量平衡概念，建立了裂纹扩展速率与裂纹尖端循环塑性区内消耗的塑性应变能的关系。通过I型静态裂纹的二维弹塑性有限元分析得到了常幅循环载荷下的裂纹尖端塑性应变能的数值解。利用该模型预测了中心裂纹平板的疲劳裂纹扩展寿命，并与试验值吻合得比较好。