摘要：對服役多年的高速列車關鍵結構用鋁合金材料進行斷裂力學性能測試,探究其穩態擴展區域和近門檻值區域的疲勞裂紋擴展行為,闡釋服役材料力學行為的變化規律。鑒于服役材料疲勞裂紋擴展行為的折線特征,開展不同水平預循環應力作用下的斷裂力學實驗研究,剖析預循環應力對材料斷裂力學性能"鍛煉"效應的影響,建立合理的壽命預測模型,并與實測數據進行對比。研究表明:服役材料在穩態裂紋擴展階段的疲勞裂紋擴展行為呈折線特征,近門檻值區域的延遲擴展行為是促使折線現象產生的原因;經歷預循環應力作用后,材料疲勞裂紋擴展速率與應力強度因子范圍(da/d N-ΔK)的關系曲線在穩態裂紋擴展的初期階段呈現類似服役材料的折轉行為;不同水平的預循環應力對材料斷裂力學性能的"鍛煉"效果不同,存在能夠使材料達到最佳"鍛煉"效果的預循環應力水平;對于折轉型da/d N-ΔK關系曲線,本工作所建立的計算模型能夠更加準確地預測材料的疲勞裂紋擴展壽命。