材料疲劳寿命的试验数据往往具有很大的离散性,表明材料的微观结构对其疲劳破坏行为有重要影响。因此,需要发展能够考虑材料微观因素的宏微观跨尺度疲劳破坏过程数值模拟新方法。本文采用约束应力区裂纹模型,对其进行解析求解。运用该模型,对板试件和圆棒试件的疲劳破坏过程进行数值模拟计算。具体工作内容如下:(1)简要介绍了疲劳破坏问题的工程背景、研究意义,以及国内外研究现状。对现有的疲劳破坏分析方法进行了文献综述。(2)采用复变函数方法,对约束应力区裂纹模型进行了解析求解。(3)采用约束应力区裂纹模型,对TB5钛合金板试件的疲劳破坏过程进行了数值模拟计算,并与试验结果进行了对比。结果表明,基于约束应力区裂纹模型的疲劳分析新方法,能够考虑材料微观因素的影响,能够合理解释疲劳寿命试验数据具有较大离散性的原因。(4)对不同温度下的TA19钛合金试件的疲劳破坏过程进行了数值模拟计算,分析讨论了材料微观因素对疲劳破坏过程的影响。