工程零部件的疲劳失效大多是在复杂应力状态下发生的。随着运行环境越来越复杂,疲劳研究领域也从单轴疲劳扩展到了多轴疲劳,特别是高温多轴疲劳的研究。材料在高温下力学性能下降,疲劳寿命显著降低。因此,对高温多轴疲劳展开研究具有很大的现实意义。本文针对航空发动机用材料GH4169镍基高温合金的疲劳行为开展了以下三个方面的研究:第一,建立适用于高温下GH4169材料的Chaboche本构模型。本构模型初始参数利用单轴加载结果确定,并用遗传算法进一步优化模型参数;由于多轴非比例加载与比例加载的不同,通过引入以临界面法为基础的非比例因子,对材料的非比例附加强化效应进行描述,最后利用该模型对多种材料进行了验证。第二,基于热力学和连续介质损伤力学基本理论,推导了多轴疲劳的损伤演化方程,建立其在热力学框架中的约束条件,将损伤演化过`程与建立的非比例本构模型联系在一起,得到描述材料损伤的本构模型,将该模型导入ANSYS软件中并验证了该程序的准确性。第三,以临界面理论为基础,利用非线性损伤累积模型,建立了多轴寿命预测模型,验证和评估了该模型对多种材料的寿命预测能力;考虑高温环境下的蠕变特性,利用循环数和蠕变时间之间的关系,建立了无保载阶段的时间相关损伤模型,结合650℃下GH4169实验数据对寿命预测模型进行了验证。