在现代飞机结构中,铝合金、钛合金、合金钢与先进复合材料一起被称为四大结构材料。从理论上对材料强度进行准确预测有助于减轻飞机结构重量,提高结构效率,降低试验成本,缩短研制周期。铝合金、钛合金、合金钢这三种材料都属于金属材料,从宏观上看具有各向同性,而单向纤维增强复合材料具有横观各向同性。因此,在深入理解各向同性材料和横观各向同性复合材料失效机理的基础上开展材料失效准则的研究,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文的研究内容主要包括:（1）对材料失效准则的研究现状进行了综述,总结了工程常用的各向同性材料和横观各向同性复合材料的失效准则。（2）基于应力不变量理论建立了一个统一的各向同性材料失效准则。失效准则以各向同性材料的单向拉伸强度T、单向压缩强度C和纯剪切强度S作为基本强度参数,区分了静水拉压对材料失效的不同影响。采用不同类型各向同性材料的试验数据验证了准则的有效性。（3）基于Mohr失效面理论建立了一个统一的各向同性材料失效准则。失效准则以单向拉伸强度T、单向压缩强度C和纯剪切强度S作为基本强度参数,区分了失效面上的法向拉压应力对材料失效的不同影响。与试验数据的对比表明,所提出的失效准则优于经典的线性Mohr-Coulomb准则。（4）提出了Hashin纤维拉伸失效准则和基体拉伸失效准则的改进形式。从物理意义上说明了使用最大应力准则而不是Hashin的纤维拉伸失效准则来预测纤维拉伸失效模式的合理性;在σ₂+σ₃=0处施加光滑条件使得基体失效函数光滑而不仅仅是分段光滑。采用不同应力状态下各种单向复合材料的试验数据验证了改进准则的有效性。（5）将Puck原始的纤维间（Inter Fiber Failure,IFF）失效准则的适用范围由本质脆性材料推广到所有单向复合材料类型。采用横向拉伸强度Y_T和横向剪切强度S₂₃确定了Puck纤维间失效准则中的两个参数R_?^At和p_??的取值。理论和试验评估证明了对Puck纤维间失效准则推广的合理性。（6）基于对Mohr失效面思想的进一步理解,建立了一个适用于热固性树脂基复合材料的失效准则。准则考虑了基体失效模式和纤维失效模式的相互耦合作用,并采用复合材料的基本强度值和横向压缩断裂角度?^c_fp确定了准则中的所有待定系数。与试验数据的对比验证了准则的有效性。（7）提出了基于Mohr失效面假设构造失效准则的一般方法。不同于将失效函数展开成应力不变量级数的传统方法,所提出的方法将失效函数展开成潜在失效面上的应力分量的级数。