核电安全端异种金属焊接接头在高温高压水环境中多种复杂载荷的作用下,将不可避免的发生SCC(应力腐蚀开裂)现象。为了搞清焊接接头不均匀力学中的裂纹扩展过程,本文基于XFEM(扩展有限元)技术并结合子模型技术,建立了一种新的研究裂纹扩展过程中裂纹路径和裂尖力学场变化的方法。研究了裂纹在焊接接头异种金属界面区域的裂纹扩展行为,进而对材料力学不均匀性和残余应力共同作用下的裂纹扩展行为进行了探究,并在此基础上对核电焊接接头断裂力学参量的变化进行分析。主要完成的工作如下:(1)基于XFEM和子模型技术,利用了子模型分析局部区域裂纹扩展路径变化的优势,建立了一种新的分析裂纹扩展过程中裂纹路径和裂尖力学场变化规律的方法,并验证了该方法的正确性。(2)利用建立的XFEM技术结合子模型处理方法,分析了不同材料屈服强度失配下的界面裂纹扩展行为,得出了材料强度失配比与裂纹扩展路径偏转方向之间的关系;并利用该方法讨论了不同材料界面角度对亚界面裂纹扩展规律的影响。(3)建立了符合实际工况的焊接接头三维计算模型,在材料不均匀性和残余应力共同作用下,对面状裂纹和半椭圆内表面裂纹的生长路径进行分析,获得了裂纹在各个位置的扩展路径。(4)对焊接接头裂纹扩展行为进行深入研究后,基于XFEM模块,获取了裂纹尖端断裂力学参量K,分析了焊接残余应力对应力强度因子的影响规律。