复杂载荷情况下结构的疲劳寿命预测是近年来疲劳研究的重点。多轴疲劳研究要考虑的影响因素较多，相对比较复杂。大多数机械与工程结构在多轴应力状态下服役，单轴疲劳理论已不能满足高科技产品寿命设计的需要，多轴疲劳研究越来越受到重视。起落架作为主要承力部件，在滑跑、降落等情形下受到多种载荷，研究其在复杂载荷情形下的疲劳寿命具有重要的实际工程意义。本文分析了表面形变强化工艺对工件结构疲劳性能的影响，详细阐述了喷丸、滚压、孔挤压形变强化技术对工件疲劳极限提高的机理及其工程应用；研究了多轴比例载荷下裂纹的萌生及扩展机理和疲劳断口横截面，并研究了多轴比例载荷下稳态循环应力应变关系与多轴疲劳损伤参量，总结多轴低周疲劳寿命预测方法及估算精度；基于临界平面方法建立了多轴比例加载下低周疲劳寿命的估算方法，根据提出的模型对某型飞机主起落架典型结构件的多轴疲劳寿命加以估算，得到了比例载荷下其多轴低周疲劳寿命。本文通过未经及经过表面强化处理的起落架典型结构件的对比疲劳试验，验证了在相同试验条件下，喷丸件疲劳寿命优于普通件。对多轴比例载荷下结构疲劳寿命的研究，为起落架典型结构件的薄弱环节提供了优化设计参考。