摘要：本文首先阐述了构形力的来源，解释了构形力的物理意义。研究表明，通过对拉格朗日函数的梯度操作解析获得的构型力bij,其对应于缺陷平移滑动导致的能量释放率Jk积分；通过对拉格朗日能量动量张量的散度操作可获得构型力Mi,其对应于缺陷的自相似扩展能量释放率M积分；而通过对拉格朗日能量动量张量的旋度操作，可以得到与缺陷自相似旋转能量释放率L积分相关的构型力Lij.其次，通过Eshelby构型力的定义式、平衡方程，寻找等效构型力，并以此建立屈服准则。利用此屈服准则，得到复合型裂纹的裂尖弹-塑性边界线。基于此，取其总势能改变量作为裂纹扩展的控制参数，建立一种新的断裂准则。该准则提出裂纹起裂方向为裂尖距弹塑性边界线的最小距离方向，当裂尖塑性区内的总势能改变量达到临界值时裂纹开始扩展。在预测复合型裂纹的起裂方向及起裂载荷时，其结果与传统的应力强度因子、能量释放率、最大环向应力、应变能密度因子准则具有一致性。接着，针对临界M积分，选取了不同构型多缺陷损伤系统，对其进行有限元分析，发现对于含多缺陷的材料，其临界的M积分Mc并不是材料常数，因此不直接将临界M积分作为材料失效条件。在此基础之上，提出一个新的失效准则，称之为构型损伤参数（？参数）准则。研究表明，这一新提出的失效准则可以有效地描述含有局部缺陷的材料损伤，并以此搭建材料构型力学与损伤力学之间的桥梁。尽管国内外学者在材料构型力和守恒积分理论与数值模拟做了大量的工作，但是极少有人涉及其实验测量。因此，计算机图形技术的长足发使得数字图像相关（DIC）方法备受瞩目。基于数字图像相关技术，利用构型力和守恒积分的显式定义式，提出构型力的无损测量方法。实验结果表明该方法可以用于各种不同的缺陷及缺陷群的构型力测量。
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