辐照条件下金属材料的断裂失效容易导致核工程产生重大安全事故,因此探究辐照条件下金属材料的断裂性能对核工程的安全稳定运行以及核结构材料的研究和发展具有重要意义。中子辐照是目前最接近实际核裂变和核聚变反应堆真实情况的辐照方式。中子辐照会影响金属材料的微观结构,而金属材料的许多宏观力学行为是微观结构敏感的,比如塑性变形、蠕变、疲劳和断裂等。晶体塑性有限元方法将晶体塑性理论和传统有限元方法相结合,根据材料本构关系,模拟材料在晶粒尺度上的塑性变形过程,从而可以实现微观结构对材料宏观力学行为影响的研究。因此,晶体塑性有限元方法在研究中子辐照条件下金属材料断裂的问题时有突出的优势。本文通过晶体塑性有限元方法对中子辐照条件下的金属材料断裂进行了模拟仿真与分析,主要工作包括以下三个方面:（1）提出了一种中子辐照条件下单晶金属材料断裂的分析方法,可用于中子辐照条件下单晶金属材料断裂性能的研究以及发生断裂失效临界载荷的计算。在经典晶体塑性理论模型的基础上,引入了辐照硬化模型和多参数的滑移率表达式,建立了中子辐照条件下单晶金属的晶体塑性理论模型;基于ABAQUS用户材料子程序（UMAT）二次开发的方法对提出的中子辐照条件下的晶体塑性理论模型进行了有限元实现;以FCC单晶铜为例进行了中子辐照条件下断裂行为的模拟仿真,并根据仿真结果进行了断裂行为以及微结构演化的分析研究。（2）提出了一种中子辐照条件下多晶金属材料断裂的分析方法,可计算中子辐照条件下不同晶粒平均尺寸的多晶金属材料发生断裂失效的临界载荷。考虑到晶粒尺寸效应,在本构关系中引入了Hall-Petch效应,建立了中子辐照条件下多晶金属的晶体塑性理论模型;基于Voronoi方法对多种晶粒尺寸的三维多晶有限元模型进行了参数化建模;以三组不同晶粒平均尺寸的FCC多晶铜为例进行了中子辐照条件下断裂行为的模拟仿真,并根据仿真结果进行了断裂的分析研究。（3）提出了一种中子辐照条件下金属材料裂纹扩展的分析方法,可模拟中子辐照条件下金属材料的整个裂纹扩展路径。通过结合晶体塑性有限元方法和扩展有限元方法实现了对中子辐照条件下金属材料裂纹扩展过程的模拟;基于等效积分区域法,开发了ABAQUS用户自定义GUI应用程序,实现了对裂纹扩展过程中裂纹尖端J积分的计算;以FCC单晶铜为例进行了中子辐照条件下裂纹扩展的模拟仿真。