微弧氧化陶瓷层常用于提高金属材料的物理、化学性能，断裂破坏是陶瓷层的主要失效形式之一。本课题采用路径无关M积分理论和扩展有限元相结合的方法，研究了微弧氧化陶瓷层复合材料中缺陷构型和缺陷密度对材料强度及结构完整性的影响，提出将具有外变量特征的M积分作为失效表征手段用以描述陶瓷层复杂缺陷的力学行为。研究结论如下：　　（1）微弧氧化陶瓷层材料中的M积分路径无关具有两面性。线弹性条件下，M积分路径无关。弹塑性条件下，若积分路径穿过缺陷塑性区，M积分路径相关。　　（2）扩展有限元模拟结果表明，M积分与系统总势能变化量（CTPE）的固有关系M=2CTPE在陶瓷层材料初始、缺陷演化、破坏失效状态下依然成立。　　（3）相邻孔洞或裂纹发生聚合时M积分存在明显跳跃现象。跳跃值代表了物体由于缺陷聚合而引起系统的能量释放，具有外变量特征的M积分可表述内部缺陷演化信息。　　（4）孔洞和裂纹构型在影响材料强度方面具有等效作用。缺陷排列角度越一致，对强度削弱越大。缺陷聚合前，M积分随夹角增大而增大，缺陷聚合后，M积分随夹角增大而减小，M积分能够间接反映陶瓷层材料内部的损伤水平。　　（5）相同载荷下，缺陷数量越多，M积分越大，且孔洞M积分较裂纹大。表明由于孔洞引起的微弧氧化陶瓷层材料结构完整性退化程度更大。