壓縮天然氣氣瓶臨界裂紋尺寸的研究：以壓縮天然氣氣瓶用鋼4130X鋼為材料，實測了高濃度和中等濃度硫化氫腐蝕溶液中材料的臨界應力強度因子，得出壓縮天然氣氣瓶在高濃度和中等濃度硫化氫溶液中的臨界裂紋尺寸，為保證壓縮天然氣氣瓶安全運行進行的裂紋評定提供了實驗依據。
自緊身管臨界裂紋尺寸的機率斷裂力學研究：基於機率斷裂力學理論和Monte Carlo模擬方法，本文進行了自緊身管臨界裂紋尺寸的可靠性研究。自緊身管內表面的疲勞裂紋考慮為半橢圓形式。裂紋尖端處的應力強度因子由內壓和自緊殘餘應力共同產生。自緊殘餘應力採用了符合身管材料具有強化和包辛格效應性能推導的公式計算，它產生的應力強度因子通過權函式方法得到。根據斷裂準則，可計算出自緊身管的臨界裂紋尺寸。實例分析表明，對數常態分配為臨界裂紋尺寸的最佳分布，同時給出了在各種置信度和可靠度下自緊身管的臨界裂紋尺寸。
鉚接鋼橋剩餘壽命與使用安全評估：對既有鉚接鋼橋疲勞剩餘壽命與使用安全評估這一極富挑戰性的研究課題從理論到實踐進行了系統深人的探索。針對鉚接結構多破壞模式和鉚接多成分、多構件的疲勞失效特點，提出了基於斷裂力學和機率斷裂力學的既有鉚接鋼橋確定性與機率性評估理論和方法體系。運用Monte—carlo模擬技術，實現了公路與鐵路橋樑交通荷載譜和應力譜的模擬。提出了基於斷裂力學評估鉚接鋼橋剩餘壽命與使用安全的基本方法與評估模型。在建立鉚接鋼橋構件單角鋼和雙角鋼機率疲勞破壞模型的基礎上，提出了鉚接鋼橋結構系統疲勞斷裂可靠性分析模型，運用Monte—carlo算法實現了鉚接鋼橋構件與結構系統疲勞斷裂失效機率的計算。將評估理論與方法推廣套用於工程實踐，為橋樑維護決策提供了可靠的科學依據。
