进行了材料的疲劳试验,并采用复膜技术记录试验的结果。考虑裂纹的形核、扩展、合并以及晶界的作用等因素,对光滑圆试样表面的疲劳裂纹的演化进行了数值模拟。基于疲劳损伤的动力学方程,从非线性动力学角度对Brown图进行再分析,经验性地给出了裂纹演化的参数域。基于物理力学的观点,提出了疲劳损伤长期系统的微观模型,并进行了局部分叉和全局分叉的研究。为进一步考察疲劳损伤系统中不确定因素的影响,首次应用随机分叉理论对系统裂尖粒子的运动机理进行了研究。通过求解疲劳损伤系统的随机微分方程和相应的Fokker-Planck方程,得出了系统的疲劳损伤概率分布及疲劳寿命统计矩的分析结果。