损伤断裂是现代工业领域中结构材料最主要的破坏形式。裂纹附近应力场对于裂纹的产生、扩展和最终破坏有着至关重要的作用。本论文基于扩展数字图像相关方法，针对测试裂纹及不连续问题中的理论方法与实验技术进行研究。探索能够准确表征不连续区域真实变形场，并且适用于扩展数字图像相关方法计算的裂尖位移函数。基于裂尖位移函数提出改进方案，并完成裂纹相关实验测试研究。　　首先，重点研究了扩展数字图像相关方法相关原理。侧重讨论研究应用该方法针对不连续问题的解决方法途径，其中对基于裂尖位移函数的扩展数字图像相关方法做了重点分析，提出了改进讨论方案。着重提出了研究裂尖函数对于变形场表征与贡献程度的研究讨论方案，并且通过对扩展有限元方法的理论研究，提出其他改进方案。进而完成改进扩展数字图像相关方法的程序实现工作。　　其次，通过扩展数字图像相关方法对于裂纹尖端变形场的计算分析，发现裂尖位移函数各项自由度系数不同，得出各项对于裂纹尖端变形的表征与贡献存在差异。通过逐项与组合项讨论改进方法，研究分析裂尖位移函数中各项及其组合项的表征不同类型位移场贡献程度及其测试精度，研究表明裂尖位移函数中√rsin(θ/2)项对于I、II型及混合裂纹位移场计算均为主导影响项，在裂纹变形场表征中均起到主要贡献，其他各项在不同类型裂尖变形场的表征贡献程度存在差异，同时研究分析了计算子区尺寸对于裂尖函数表征情况影响。　　最后，应用扩展数字图像相关方法对基于裂尖变形场的航空铝合金材料的断裂力学行为进行测试研究。其中包括超硬铝合金单边裂纹测试试验，完成对扩展数字图像相关方法及其改进方案的测试实验可行性及应用性验证。在计算精度与效率上得到较为满意的结果；应用扩展数字图像相关方法测试孔隙-裂纹组合缺陷试件实验研究，测试结果正确有效的对裂纹扩展问题进行了预测；针对多孔隙-裂纹组合缺陷试件进行试验测试，测试结果较为理想，利用测试所得变形场结果，对航空超硬铝合金的断裂相关的力学特性进行分析，使该方法的应用范围进一步拓宽。