基于温度演化的疲劳极限评价方法相较于传统试验方法有着快速、经济等优点。理想情况下,疲劳极限评价所依据的温度测量结果应该只取决于由能量耗散导致的材料自身的产热。然而,疲劳试件的温度在试验过程中会受到许多外部因素的影响。保持一个相对稳定试验环境温度条件是保证后续疲劳极限评价可信度重要基础。为了解决上述问题,本文首先从传热学的角度对试件温度变化的几种主要影响因素进行了分析,明确了试件两端和夹具之间的接触传热是试件和外界热量交换的主要形式。提出将试件端部温升的影响转化为虚拟边界处的边界条件,以克服热传导模型边界条件难以准确设定的困难,实现了对试件温度变化过程的准确描述。在此基础上,进一步提出根据线性偏微分方程边值问题的叠加原理对试件温度变化过程的热边界条件进行重构,最终得到一种消除端部温度升高对试验中疲劳试件温度变化过程不利影响的数据处理方法。采用数值模拟对提出的数据处理方法的有效性进行了验证。试验结果表明,热边界条件重构后的温度数据仅取决于材料自身的产热,相当于在不存在端部温升的理想条件下进行试验获得的温度数据。相较于现有的其它试件端部温升控制方法,新提出的方法具有效果好,适用范围广,成本低廉,便于实现等优点。采用红外热成像技术作为温度测量手段,编写专用的图像处理程序对试验获得的原始红外热图像进行了二次处理,将新提出的数据处理方法用于高周疲劳过程中AZ31B镁合金温度测量的实际试验。试验结果表明,在实际试验中端部温度升高对AZ31B镁合金疲劳试件的温度变化过程有着显著的影响。将热边界条件重构后的温度演化用于AZ31B镁合金疲劳行为的研究。温度演化曲线表明AZ31B镁合金在疲劳过程中经历了循环硬化。通过对比两个不同取向的试验结果,发现AZ31B镁合金在疲劳过程中的温度演化具有明显的各向异性。对不同载荷水平下的温度演化试验结果进行了汇总,结果显示温升-载荷曲线中会存在一个明显的拐点,拐点对应的载荷和材料的疲劳极限接近。提出了一种基于温度数据统计分析的疲劳极限评估新方法。采用提出的新方法对AZ31B镁合金的疲劳极限进行了评定。结果表明该方法能够得到较为准确的结果,并有着比经典的Risitano法更为广泛的适用性。针对焊接接头内热源分布不均匀的情况,对原本基于一维热传导模型的数据处理方法进行了改进,得到基于二维热传导模型的热边界条件重构方法。使用二维方法对AZ31B镁合金手工TIG焊接头试件在高周疲劳试验中的表面温度演化进行处理,根据处理后的温度数据并采用本文提出的统计分析法进行疲劳极限评定,并获得了较为准确的结果。