以学科发展和我国特大型油气输送管道建设中急需解决的关键技术问题为背景，针对高性能管线钢的分层断裂行为，对其所涉及的力学、材料学跨学科的前沿问题开展规范化、系统化的深入研究。通过实验研究、数值模拟和理论分析，研究分层裂纹的产生及其对断裂的作用机理。突破现有断裂理论的局限性，系统地发展断裂行为和材料性能耦合作用的理论及方法，建立基于应力场和材料性能耦合作用断裂特征量的表征方法。描述及模拟管线钢含分层裂纹断裂的破坏过程，揭示材料微观结构或组织与分层断裂宏观力学行为间的关联及其在断裂过程中的演化。提出基于应力场和材料性能耦合作用的断裂准则，为我国大型油气输送管线的设计与安全评定提供理论依据。探索合理利用断裂过程中产生的分层裂纹提高管材实际韧性的新途径，为高性能管线钢材料的研制提供新思路。本研究不仅对学科发展具有重要意义，也对保证我国大型油气输送管道的安全具有重大的现实意义。
