对于许多工程材料，如高钢级管线钢、编织复合材料、混凝土、橡胶等，裂纹尖端存在明显的非线性的影响，这种影响类似于线性材料中存在一个较钝的裂纹尖端。传统的断裂参数几乎不能有效地表征这类工程材料的断裂特性。为了很好的解决这类问题，本论文引入内聚力区的概念代替裂纹扩展过程中的断裂过程区，并采用离散内聚力模型（DCZM）来模拟裂纹的起裂和扩展。本文首先对Xie提出的DCZM进行修改，使用修改后的DCZM开发断裂单元，并对修改后的DCZM断裂单元的合理性、准确性和对网格不敏感性进行了验证。为后续分析高钢级管线钢、编织复合材料、混凝土、橡胶等材料奠定了基础。通过实验测得内聚力模型所需的两个参数(断裂能和聚合强度)，基于DCZM采用紧凑拉伸试样对高钢级管线钢（X80和X70）进行数值模拟研究；将混凝土及沥青混凝土材料等效为弹性材料，基于DCZM采用三点弯曲试样和简化的楔形试样分别对沥青混凝土及混凝土材料的断裂性能进行分析；随后又采用DCZM对编织复合材料和橡胶的断裂特性进行了初步研究。部分数值模拟的结果与实验结果和参考文献中的结果都吻合的很好。本文用DCZM断裂单元代替了连续内聚力单元中的柔性层，计算结果表明DCZM具有网格不敏感、易于收敛、计算效率高的特点，可用于金属、准脆性材料和其他材料的断裂性能分析。