工程材料的破坏往往与裂纹演化密切相关，而裂纹前缘区域内的应力、应变及材质在微细观结构组织上的变化是影响裂纹扩展的控制因素。从细观出发，研究裂纹前缘区域材料的微细观结构变化带来的影响是断裂力学的发展趋势及前沿课题之一。金属学的观点认为，孔洞的形核、生长和聚合对金属的韧性断裂起着主要作用。孔洞的形核通过二相粒子与基体材料界面分离或二相粒子碎裂而形成，并由于周围及基体材料的塑性变形而生长、扩大。微孔洞的形核、生长、聚合导致韧性材料裂纹的扩展。因此可以用考虑孔洞效应的G-T-N损伤模型来模拟韧性断裂裂纹前缘的力学演化过程。本文以三点弯曲试件为模型，首先通过建立宏观尺度的力学模型，调用非线性有限元通用软件ABAQUS对韧性材料的断裂过程进行了仿真模拟。经过分析发现，传统的宏观断裂力学存在一定局限性，没有揭示出金属韧性材料裂纹前缘真实的力学场及裂纹扩展的内在原因。对上述问题建立细观尺度的力学模型，从G-T-N模型出发，对韧性材料裂纹扩展过程进行跟踪、模拟。计算并分析了裂纹扩展过程中裂纹前缘区域内的应力场，塑性应变场及孔洞百分比的分布情况，清晰地展示了裂尖材料逐渐劣化直至失效的规律和演化过程。