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疲劳断裂是大多数构件失效的主要形式，现在对疲劳裂纹的研究大多集中在纯Ⅰ型加载下。然而工程实际中构件的承载情况复杂，裂纹承受的载荷往往不是单一的Ⅰ型、Ⅱ型或者Ⅲ型载荷，而是几种载荷的复合。在复合型载荷下，裂纹的扩展更加复杂。对A7N01P-T4铝合金及其焊接接头进行Ⅰ-Ⅱ复合型加载试验，获得裂纹扩展路径和扩展速率。基于有限元数值模拟技术，以及Jiang-Sehitoglu循环塑性模型和Jiang多轴疲劳损伤模型，对裂纹尖端附近进行损伤分析，成功预测Ⅰ-Ⅱ复合型加载下裂纹的扩展路径和扩展速率。主要内容及成果如下：对母材CTS试样进行Ⅰ-Ⅱ复合型加载，并计算了裂纹扩展过程中KI和KII的变化。在Ⅰ-Ⅱ复合型加载下，裂纹的开裂角基本满足最大周向应力准则，此后裂纹的扩展方向保持不变，始终处于Ⅰ-Ⅱ复合型载荷下。KI随着裂纹长度增加逐渐增大，裂纹面的偏转对KI的影响不大。K II在Ⅰ-Ⅱ复合型加载初期最大，一旦裂纹面偏转，KII迅速下降，此后一直远小于KI。使用Tanaka公式将应力强度因子当量化后，裂纹扩展速率仍然可以用Paris公式描述。对焊接件CTS试样进行Ⅰ-Ⅱ复合型加载，得到裂纹扩展速率和扩展路径。焊缝与母材的界面能够显著影响裂纹的扩展路径。裂纹在Ⅰ-Ⅱ复合型加载下扩展到界面处时，当加载角度较小时，裂纹倾向于沿界面开裂，当加载角度较大时，裂纹能够穿过界面，扩展到母材上。当界面处存在严重缺陷时，界面的承载能力降低，即使在较大的加载角下裂纹也能够沿界面扩展。焊接件的裂纹扩展速率不再满足Paris公式，特别是在穿过界面前后，裂纹扩展速率曲线的斜率明显不同。利用圆棒试样拉压变幅载荷测定了Jiang-Sehitoglu循环塑性模型和Jiang多轴疲劳损伤模型的材料常数。运用隐式应力积分法将Jiang-Sehitoglu循环塑性模型写成Fortran程序，通过Hypela2.f子程序接口植入到通用有限元软件MSC.MARC中，并在简单边界条件下对自编子程序进行了验证，试验结果与模拟结果基本一致。基于Jiang-Sehitoglu循环塑性模型和Jiang多轴疲劳损伤模型，通过有限元数值模拟，计算得到裂纹尖端的损伤分布。由裂纹尖端损伤在不同材料面上的分布，预测了裂纹的扩展路径，比最大周向应力准则预测的更加准确。对裂纹尖端损伤在径向的分布进行积分，预测了裂纹的扩展速率，与试验结果接近。