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对于工程中承受循环载荷的结构,疲劳是其最常见的一种失效形式。因此,疲劳一直是强度研究的热点方向。对于简单的单轴疲劳情况,研究者们做了广泛研究并取得了令人满意的成果。但是,对于实际工程中更常见的多轴载荷情况,目前还没有一个被所有研究者都认同的疲劳寿命预报模型。特别是当多轴载荷耦合均值应力,非比例加载,缺口结构等复杂因素时,疲劳评估变的更加困难。本文受Modified W?hler Curve Method（MWCM）利用插值方法处理多轴效应的启发,对无均值应力的拉扭比例载荷,包括均值应力多轴载荷,非比例载荷和缺口结构情况提出4种疲劳寿命预报模型。论文主要包含以下几个部分:基于缩小插值范围可以提升插值精度的特点,对以von Mises应力作为疲劳参数的MWCM方法进行了修正。通过引入比值参数?提出一个修正von Mises应力作为疲劳参数,并以此缩短被预报点附近拉伸与扭转疲劳曲线之间的距离,这样可以有效降低预报寿命对多轴参数偏差的敏感度。同时,迭代算法被用于获得更准确的比值参数?。通过大量金属疲劳数据验证,修正von Mises应力模型的寿命预报精度在整体上比原von Mises应力方法的高。基于MWCM方法,建立一种可以考虑多轴均值应力影响的疲劳寿命预报模型。与MWCM方法不同,在所提均值模型中,表示多轴性效应和平均应力影响的部分分别位于疲劳方程的两端,因此这两个影响因素可以被独立地考虑。相比于MWCM方法,本文均值模型可以适用于对剪切均值应力具有更多样敏感性的金属材料。同时其疲劳方程形式具有较好的可扩展性,结合Itoh准则,可以被方便地扩展应用于预测包含平均应力的非比例载荷疲劳寿命。而且von Mises等效应力被选作疲劳参数可以提高计算效率。为了分析多轴性效应对非比例疲劳寿命的影响,提出一种预报低周非比例疲劳寿命的方法。一种以ASME应变作为疲劳参数的多轴模型被建立来计算低周比例载荷的疲劳损伤。利用该ASME应变模型考虑了多轴性效应对确定参考比例路径和计算非比例因子Fnp的影响。提出非均匀积分思想来计算非比例因子Fnp,并定义一个与载荷路径相关的权重因子来描述这种非均匀性。通过实验数据验证,所提非比例因子模型可以更准确地描述加载路径的非比例程度。为了考虑多轴性效应对缺口疲劳寿命的影响,对临界距离理论（The Theory of Critical Distances,TCD）做了扩展研究,并提出一种多轴缺口疲劳寿命预报方法。将Kitagawa-Takahashi图中确定临界距离的方法从疲劳极限领域扩展至高周有限寿命区间。利用Sih复合型裂纹扩展理论,建立了拉伸和扭转缺口疲劳寿命的联系,以此对扭转载荷下缺口疲劳寿命进行了预报。进一步,定义了一个缺口多轴参数?n,并利用与MWCM方法类似的插值方法处理多轴性效应对缺口疲劳寿命的影响。所提缺口方法计算所需的实验数量与TCD方法的一样。另外,本文缺口方法通过使用线弹性应力分析来保持TCD方法计算简单的优点。预报结果表明,多轴性效应对缺口疲劳寿命的影响是显著的,本文缺口方法可以恰当地描述这一影响。但是,没有充分考虑其影响的TCD方法会得到过于保守的预报结果。