随着我国航空航天的快速发展,高强度材料的地他日益重要。然而随着材料强度的逐渐升高反而使材料抵抗裂纹扩展的能力在逐渐变弱,所以导致低应力脆断现象很严重。因此对金属材料弹塑性变形-断裂行为的研究对保障设备安全具有重要意义。本文分别采用实验和数值模拟两种方法,针对弹塑性变形-断裂过程中,应变能以热能的形式释放这一现象入手,从宏观角度评价裂纹尖端弹塑性变形和断裂行为。通过观测弹塑性变形和裂纹尖端区域的温度分布,可以对弹塑性变形-断裂过程进行定性定量分析,得到如下成果：(1)为了提高红外热像仪图像及测温精度,根据红外热像仪的测温原理和红外辐射原理,通过使用红外热像仪、CCD相机以及激光表面形状测量显微镜,研究了SUS304钢在单轴拉伸变形过程中其表面粗糙度与目标发射率的关系；并用热电偶和红外热像仪对塑性变形过程中的温度分布进行了测量。结果表明：目标发射率随表面粗糙度成正比,造成红外热像仪测定的塑性变形区域比实际变形区域大；通过预先设定材料的表面粗糙度,以提高目标有效发射率,可以得到较好的红外图像和测温精度。(2)使用CCD像机、热电偶和红外摄像机对预制裂纹钛合金和SUS304平板试样,在单轴拉伸实验中对裂纹尖端附近弹塑性变形,裂纹的发生、进展,裂纹开口位移和试样表面温度进行了测量。并且用非定常热传导理论对裂纹尖端弹塑性变形和断裂过程中的温度效应进行了解析(FEM)。结果显示对于钛合金和SUS304在不同的应变速率下,非定常热传导理论解析得到的裂纹尖端附近温度分布与红外图像非常接近。