本文分别采用数值模拟和实验两种方法，对Ⅰ型裂纹纹尖端弹塑性位移场和应变场进行了分析，并对疲劳扩展问题进行了研究。　　 通过有限元计算对弹塑性材料疲劳裂纹扩张过程中的位移场和应变场进行了分析。在有限元计算中，采用ANSYS软件，应用其具有二次开发功能的APDL语言，根据疲劳裂纹扩展过程的特性，编制相应的符合要求的APDL程序。在计算程序中不但考虑了疲劳随时间-周期载荷而扩展的过程，同时考虑了弹塑性材料在裂纹扩展中纹尖局部塑性变形所引起的闭合现象对裂纹尖端场的影响。　　 文中采用损伤的方法进行裂纹扩展速率的模拟。通过ADPL的二次开发应用，可以在疲劳分析计算中的任何时刻，获得其塑性应变分量参数。通过Mises等效转换，可以获取损伤方程所需的等效塑性应变，从而可以用简单的损伤方程进行疲劳扩展的模拟。　　 为了进行小尺寸试件的交变载荷实验，本文研制了一种小型疲劳实验装置，可以进行弯曲或拉伸疲劳实验。实验性能良好，满足实验要求。　　 数字散斑相关方法是近代光力学无接触、全场的测试方法，文中对散斑相关的精度进行了仔细的分析。从散斑图像灰度分布出发，得出散斑相关计算精度与其灰度直方图有较密切的关系，并找出最佳图像灰度分布值。　　 对带有Ⅰ型裂纹的三点弯曲铝材试件，进行了交变载荷实验。应用数字散斑相关方法对裂纹纹尖瞬态的位移场和应变场进行了实时测试，并与有限元计算结果进行了比较，两者有较好的吻合。