材料缺陷的存在会在一定程度上对裂纹尖端的应力场产生扰动作用。Ⅰ型加载条件下,扰动作用导致裂纹尖端应力场的对称性发生改变,因此裂纹并不会沿着垂直于Ⅰ型加载方向扩展,而是表现出复合型疲劳裂纹扩展的特性,此外这些孔洞、夹杂的存在还会对裂纹扩展速率产生影响。扩展有限元法(XFEM)在处理含有孔洞、夹杂的裂纹扩展问题时具有高效、准确的特点。本文以扩展有限元为基础理论来研究改进紧凑拉伸(CT)试样中孔洞和夹杂的位置、半径,以及夹杂物自身材料属性对疲劳裂纹扩展行为的影响。此外为了定量表示裂纹扩展路径偏转程度,提出挠度影响系数的概念。研究结果表明:(1)孔洞与初始裂纹尖端夹角θ=45°时,对于裂纹扩展路径的“吸引”效应最为明显,挠度影响系数取最大值;挠度影响系数随着孔洞半径R的增大而增大,随着距离L的增大而减小;在R和L共同影响下,L为主导影响因素。(2)软性夹杂与刚性夹杂对裂纹扩展影响效应有明显差异,刚性夹杂对裂纹扩展路径会产生“排斥”效应且随着弹性模量Ef的增大,“排斥”效应越明显;软性夹杂作用下,随着的弹性模量Ef的增大,夹杂物对裂纹路径的“吸引”效应逐渐降低。除了夹杂物自身材料属性外,软性夹杂对裂纹扩展路径的影响与孔洞相似。具体而言:软性夹杂与初始裂纹尖端夹角θ=45°时,软性夹杂对于裂纹路径的“吸引”效应最为明显,挠度影响系数取最大值;挠度影响系数随着软性夹杂半径R的增大而增大,随距离L的增大而减小;此外通过对比还发现,孔洞对裂纹扩展路径的影响较软性夹杂更为明显。(3)刚性夹杂在一定程度上能够降低裂纹扩展率,而侵入孔洞或软性夹杂的裂纹,裂纹扩展速率较均质材料有较为明显的增大;而未发生侵入且偏转程度较大的裂纹,裂纹尖端在即将远离孔洞或软性夹杂的过程中,扩展速率会出现短暂降低或增速放缓。