随着大型装备轻量化的要求,7N01铝合金材料以其优良的力学性能在航空、航天、轨道交通等领域得到广泛的应用。铝合金结构件在长期使用过程中,由于加工工艺、服役环境、疲劳载荷等因素的作用可能会在多个部位同时产生损伤,相比单个裂纹损伤情况,多裂纹间的相互作用会加速裂纹扩展速率,严重影响结构的使用安全。本文采用试验和仿真相结合的方法,对铝合金材料多裂纹扩展过程进行研究,主要研究内容包括:（1）铝合金多裂纹扩展过程研究的试验设计,采用有限元仿真分析试验样件主要几何参数对疲劳裂纹萌生和扩展的影响,完成了多裂纹扩展试验样件设计。结合数字图像相关技术（Digital Image Correlation,i.e.DIC）和疲劳裂纹扩展试验标准,确定多裂纹扩展研究试验方案。（2）基于铝合金材料静拉伸应力应变试验数据,建立多裂纹试样的弹塑性有限元模型,与裂纹扩展试验过程中提取的DIC应变数据对比,验证仿真模型的正确性。（3）结合试验测试和仿真分析,研究多裂纹扩展失效准则,数据显示,当两条裂纹靠近时,裂纹尖端应力场分布相互干扰,导致裂纹扩展路径发生明显的偏转现象,裂纹沿最大周向应力方向扩展。当两条裂纹尖端连通区域处于塑性屈服状态时,裂纹扩展速率上升,故以裂纹尖端塑性区贯通作为判定多裂纹扩展失效准则是合理的。（4）通过多裂纹扩展试验,获得共线等长裂纹、共线不等长裂纹、以及非共线等长裂纹的扩展速率数据,采用有限元法计算多裂纹应力强度因子,建立多裂纹扩展速率曲线。当两条裂纹距离较远时,裂纹尖端应力场彼此没有明显影响,每条裂纹均与单裂纹扩展速率曲线重合;当两条裂纹距离较近时,多裂纹尖端塑性区连通使裂纹扩展速率明显上升。（5）基于有限元法研究多裂纹相对位置对应力强度因子的影响,应力强度因子作为裂纹扩展驱动力参数,裂纹间的相互作用会产生增强或屏蔽效应。通过改变裂纹间的垂直距离、水平距离、偏转角等变量,获得裂纹尖端应力强度因子的变化趋势。针对共线裂纹建立了塑性区贯通和系数相关法的多裂纹应力强度因子计算等效方式。