针对含缺陷金属构件疲劳裂纹扩展寿命下降严重的问题,论文以冷轧DT4C钢材为对象,针对预制止裂线参量对含裂纹DT4C钢E-CT试样疲劳裂纹扩展性能、断裂机制的影响规律开展研究,主要研究内容及结果如下:(1)在含裂纹试样的疲劳裂纹扩展路径上预制止裂线,针对疲劳裂纹扩展过程中裂尖前沿应力分布进行仿真研究。建立ANSYS Workbench有限元模型,仿真结果表明:预置止裂线对裂纹扩展路径上的应力分布存在较大的影响,并且提出了止裂线形状及位置。(2)以疲劳裂纹扩展寿命为衡量标准,试验研究了止裂线位置(即止裂线顶端至U型切口根部的距离L_a)对E-CT试样裂纹扩展速率及疲劳寿命的影响规律。根据疲劳裂纹扩展试验,针对具有不同止裂线位置的E-CT试样(L_a分别取6.4 mm、7 mm、7.6 mm),研究了裂纹扩展速率在到达止裂线前后的变化趋势及其对试样疲劳寿命的影响规律;获取了L_a值与试样裂纹扩展性能及疲劳寿命的关联规律。通过与母材试样疲劳性能相比较,试验结果表明:随L_a值的增加,试样疲劳裂纹扩展寿命呈现上升的变化趋势,在L_a=7.6 mm时试样的抗疲劳性能最佳。(3)利用扫描电子显微镜对比分析了母材试样及含止裂线试样的疲劳断口微观形貌,验证断口微观特性与裂纹扩展性能及寿命之间的相互联系。试验结果表明:裂纹稳定扩展区域均可以观察到明显的疲劳辉纹特征,当裂纹扩展长度一致时,含有止裂线试样辉纹之间的间距随着L_a的增加而减少。同时部分试样裂纹扩展过程中伴有二次裂纹的产生。试样断口的瞬断区则为明显的韧窝断裂特征。