工程构件不可避免的存在着应力集中的区域或缺陷,如缺口,裂缝,开槽等等。而这些含有应力集中或缺陷的区域,不仅局部应力可能升高而且还会导致局部三轴应力状态。而工程构件常常在循环荷载下工作,为研究这类问题人们往往采用缺口试件来探讨循环加载下材料的力学行为。由于缺口试件的应力应变关系的复杂性,人们对缺口试件疲劳的机制还缺乏比较深入的认识,‘因此对缺口试件的研究具有比较重要的理论实际意义。本文以纯铜实心缺口圆棒试件为研究对象,同时以实验、理论和模拟相结合的方法,对光滑圆棒试件和缺口圆棒试件进行等应变幅控制的拉压循环加载实验和拉压循环模拟分析。在已有疲劳理论基础上,对缺口的疲劳问题作进一步研究,试图丰富和完善缺口试件疲劳理论。本文采用4种缺口试样和光滑试样,分别进行了应变幅为0.003、0.0035、0.004和0.005的疲劳实验(对缺口试样而言,应变幅是指缺口根部应变最大处的应变幅)。在实验的基础上,对应力集中状态不同而应变幅相同情形的材料疲劳寿命规律进行了分析。用局部应力应变法对纯铜缺口试件进行寿命预测,发现局部应力应变法对缺口试件的寿命预测存在着明显的不足之处,且缺口试件的局部应力应变的确定也是一个复杂的问题。采用Chaboche模型描述材料的循环塑性行为,对缺口试件在循环荷载作用下的应力应变变化进行了数值模拟,本文详细分析了缺口对试件寿命影响的一些因素,特别是分析了应力三轴度和应力梯度对缺口试件疲劳寿命的影响。用应力梯度法进行了寿命预测,发现应力梯度对缺口件疲劳寿命有很大的影响。本文借助显微镜对破坏后的断口进行了分析,分别分析了缺口半径,应变幅值,加载方式对断口宏观形貌的影响,并简要介绍疲劳断口的微观特征。为疲劳断口的定量分析提供一些实验依据。