压电材料独特的力学性能和力电耦合性能使其被广泛的应用。但该材料呈脆性,所以含有初始缺陷的压电构件在外载荷的作用下容易发生裂纹的扩展或失效。本文首先总结了现有的压电材料断裂行为方面的研究,主要集中在压电断裂分析的研究状况和压电材料断裂准则的研究。压电材料断裂准则包括应力强度因子准则和能量释放率准则。由于压电材料的力电耦合性,趋于真实情况的半导通边界条件和应力非自由边界条件研究还存在不少的困难,因此对问题进行简化采用绝缘裂纹模型和应力自由边界条件。ABAQUS软件只是针对计算普通各向同性材料在单调载荷条件下的基本断裂参数,而压电材料是横观各向同性材料不能直接用软件计算出基本的断裂参数,因此需要结合数值法对基本断裂参数进行计算。本文选择了具有优势的数值计算方法计算压电材料的三个基本断裂参数。然后利用ABAQUS软件建立压电板中心裂纹的有限元模型,采用虚拟裂纹闭合法计算机械载荷和力电载荷作用下不同裂纹长度的应变能释放率,计算结果和解析解吻合的很好。按照能量释放率和裂尖应力强度因子的关系,利用已计算出的能量释放率计算出相应的裂尖应力强度因子、电位移强度因子。由于压电材料的力电耦合特性,在ABAQUS软件中压电材料中材料常数的输入与普通材料不同,这与压电的本构方程有关。若极化轴偏转角度不同材料常数的输入顺序也不同。根据压电材料常数之间的转换关系计算了极化轴偏转45°时相同载荷条件下的能量释放率和应力强度因子、电位移强度因子。极化轴偏转45°计算出的裂尖应力强度因子和电位移强度因子表现出与外加载荷和裂纹长度有关的现象。最后把计算普通材料J积分的等效区域法应用于压电材料的计算中,把计算结果和解析解进行对比,发现此方法是可行的。本文采用的数值方法能够较好的计算出压电材料的三个基本断裂参数。