材料的宏观和微观破坏机制和理论是固体力学和材料科学的一个非常重要的研究课题.该文在对脆性和塑性材料的连续损伤模型和细观损伤模型进行了评述的基础上,着重研究了正交各向异性非均质材料的等效性质和损伤.首先以Mori-Tanaka方法基础,推导了多相各向异性复合材料的等效模量的计算公式,提出简便的计算方法;并以此方法推导出由细观参量(夹杂的形状、方位和体积含量)表示的三维正交异性材料的等效弹性模量的解析表达式;对材料的细观结构参数优化进行了研究.第二,提出了宏细观结合的三维正交各向异性的静态损伤模型.提出以9个独立的宏观损伤变量描述三维正交各向异性损伤的大小和方位.并且,以等效弹性模量为桥梁,建立了损伤变量与细观参数的关系.推导出含三相正交孔洞和三相正交裂纹的三维体材料的损伤等效弹性模量的解析式,由此建立了以缺陷密度、方位和形状为参量的应力应变关系.此外,对材料的细观结构参数对损伤的影响进行了数值比较.第三,提出了含微裂纹尺寸的细观损伤演化模型.研究了含三相正交分布微裂纹的准脆性材料在三个主应力方向比例加载下的稳定扩展的规律.以Mori-Tanaka方法求解出微裂纹的局部应力因子,从而得出微裂纹特征尺寸随应力变化的显式解析式,运用按Mori-Tanaka方法求出的等效弹性模量,建立了含微裂纹特征尺寸的损伤本构方程.特别地,研究了同一缺陷密度,不同缺陷尺度对材料的宏观响应和破坏的影响.该文最重要的一点是提出的本构关系不依靠任何等效假设,从而避免了它引起的局限性.并且,提出的模型证明了损伤演化规律可以直接基于材料的细观结构和细观断裂韧性得出,因而.如果细观微裂纹扩展阻力,即R曲线已知,无需再在演化规律中引入大量的经验参数,即可自然地建立起材料的细观结构(微裂纹尺寸,密度和方位)演化与材料的宏观响应的联系.该文的重要目的是研究对于正交异性损伤材料在不引入任何等效假设的前提下,建立包含微缺陷尺寸的合理本构关系的方法.虽然模型比较简单,但是可以把该方法推广到含复杂分布夹杂的弹塑性材料中,这将有更多的工程应用.