由于细晶粒压电材料其独特的性能,近年来被广泛的应用于众多高科技领域的智能复合结构中,并取得了显著的社会价值和经济效益。结合实际工程的需要,往往在器件表面覆盖一层涂层以达到对器件保护或者监测作用。然而,受制于制造工艺水平及其他不确定的因素,在涂层内部或者界面结合处往往会有螺位错、裂纹等缺陷的存在,缺陷如若扩展或失稳,都会造成器件的失效从而产生一系列的损失。因此,材料结构界面缺陷的力学行为研究就显的尤为重要。基于此种情况,本文系统的研究了在多场耦合作用下的含缺陷的细晶粒压电涂层/基底界面的力学行为。本文主要工作如下:1.利用傅里叶积分变换及连续位错密度函数法,分析了在反平面机械载荷和面内电场耦合作用下含多Griffith型界面裂纹的细晶粒压电涂层/基底的力学问题。通过将问题转化为第一类具有柯西核的双奇异积分方程组,得出了问题的强度因子和能量释放率的半解析表达式,并借助切比雪夫置点法、Matlab软件对其进行数值求解。最后,利用数值算例给出了单界面裂纹、双界面裂纹、三界面裂纹等三种情况下能量释放率随材料弹性模量、电位移、应力、裂纹尺寸、涂层厚度等因素的变化规律及应力、电势能够抑制裂纹扩展的条件。2.研究了在力、电多场耦合作用下细晶粒压电涂层/基底界面边裂纹与螺位错的相互作用的问题。利用复变函数法和构造的两个映射函数,将问题简化到含螺位错的右半无限平面压电双材料结构中求解,从而得到了问题的电场、位移场、像力和强度因子的表达式。同时讨论了细晶粒压电涂层/基底结构退化为同一压电材料时的特殊情形,得出了与以往研究者相同的结论,进而验证了本文理论推导结果的正确性。通过数值算例,重点讨论了材料参数、裂纹尺寸、涂层厚度对含螺位错的细晶粒压电涂层/基底结构与界面边裂纹的相互影响规律。研究结果表明,位错根据位置的不同对界面裂纹的扩展起到抑制和促进作用,且在适当条件下选择具有较高弹性模量的涂层材料或者涂层厚度较小时都能够更好的抵抗结构的断裂。3.分析了含螺位错的细晶粒压电涂层/基底结构与界面边裂纹在热、力、电多场耦合作用下的相互作用。通过构造两个映射函数将问题转换成含螺位错的右半无限平面的压电双材料结构问题,并借助复变函数、黎曼一施瓦兹解析延拓定理及线性方程组解的理论构造出了在稳态热载荷作用下的温度场表达式和含有温度函数控制方程组的通解,通过返代映射函数的方式给出了问题的像力、热流强度因子及强度因子的理论表达式。最后通过数值算例讨论了材料参数、温度梯度、涂层厚度、裂纹尺寸对像力的影响,结果表明温度因素是可以促进材料结构的断裂。4.在热、力、电多场耦合作用下对含界面裂纹的各向同性细晶粒压电涂层/基底的界面断裂问题进行了理论研究。在稳态热载荷下,利用傅里叶积分变换给出了温度场的表达式,并由此推导出了热流强度因子的表达式。借助线性方程组解的理论,构造出了含温度函数控制方程的通解,从而推导出了问题的温度场、热流强度因子、热应力强度因子和电位移强度因子的表达式。数值算例给出了温度、涂层/基底厚度、材料参数同热流强度因子、应力强度因子和电位移强度因子之间的相互关系。