动应力强度因子是含裂纹构件在冲击载荷下断裂特性的重要指标,一般通过构件起裂时的瞬时动应力强度因子确定构件起裂韧性。然而,由于材料的起裂时刻难以准确识别,往往给材料起裂韧度确定带来了一定的困难。由于数值模拟可以方便的求解裂纹的起裂时刻,因此实验结合数值模拟的混合方法为材料的动态起裂韧度确定以及裂纹的扩展规律研究提供了一种新思路。本文以含I型裂纹的三点弯曲试样为研究对象,构建了一种冲击载荷下裂纹起裂和扩展的近似理论算法,以材料强度极限σ_b为参量,认为当裂纹尖端应力达到材料强度极限时裂纹开始起裂,将冲击载荷划分为若干个固定时间步长,依据材料强度的等效应力确定裂纹扩展长度,然后在新的裂纹长度计算在下一时间步长内的应力强度因子和裂纹扩展量,通过循环计算求得动应力强度因子曲线,同时可求得裂纹扩展量时程曲线。这样,裂纹起裂时刻可通过裂纹扩展量曲线上的拐点确定,再利用裂纹起裂时刻就可以材料的动态起裂韧度。为了验证本文方法的有效性,本文利用ABAQUS软件模拟了冲击荷载下裂纹的起裂与扩展过程,并求解了动态应力强度因子。结果表明,数值模拟结果与理论结果具有较好的一致性,表明该近似理论方法可以用于评估裂纹的起裂过程。最后本文实验测定了DZ417G高温镍基合金材料的动态断裂韧度,验证了本文方法的有效性。