高强铝合金具有比强度高、加工性能良好、价格低廉等突出的性能优点，这使其成为目前许多军用和民用飞机、交通运输工具中不可缺少的重要结构材料，在国防建设和国民经济发展中具有重要的战略地位。疲劳裂纹多萌生于材料内部固有缺陷(如孔隙性缺陷和夹杂物等)处，而疲劳破坏是飞机、船舶、车辆、核能、化工及海洋工程等结构最主要的失效形式。因此，避免疲劳破坏的发生，对于保障生命及财产安全、节约资源等具有重大的经济和社会效益。本文针对高强铝合金材料构件因疲劳裂纹萌生而导致疲劳断裂的问题，开展相关研究工作。以微小夹杂物为主要疲劳裂纹萌生位置的高强铝合金(2024、Al-Zn合金)板材的疲劳损伤为研究对象，定量分析夹杂物尺寸大小、形状以及周围基体材料特性等因素对夹杂物附近应力场的影响，并根据数值模拟结果研究夹杂物边长比及角度变化规律对裂纹萌生的影响；根据材料表面裂纹萌生点位置的判断准则，建立了一个可以判断材料表面裂纹萌生点位置的有限元分析模型；根据对材料表面夹杂物的观察与测量统计结果，重构夹杂物的二维半及三维微观结构模型，并进行裂纹萌生及扩展的数值模拟，从而得到真实夹杂物形态对于疲劳裂纹萌生的影响，并将数值模拟结果与实验观察结果进行对比验证；最后，研究了多晶体的晶粒晶向分布对应力分布及裂纹萌生的影响。本文从材料构成的微观本质出发，建立的基于微观的材料疲劳裂纹预测模型对于预防构件疲劳断裂的发生具有重要意义，并可进一步拓展到其它缺陷是裂纹萌生主要因素的合金材料中。