针对轻金属激光深熔焊接接头具有组织性能与残余应力非线性大梯度特征，并对其损伤行为产生复合影响的问题，拟采用实验测试和数值计算相结合的研究方法进行深入研究。利用宏观性能测试和微观组织分析相结合的准原位法研究激光深熔焊缝热影响区（HAZ）的非线性大梯度组织性能及其表征；采用基于微盲孔法和有限元相结合的计算测试法确定大梯度残余应力分布与非线性特征；发展针对狭窄焊缝和HAZ的多尺度损伤有限元高效计算法；探讨由于非线性大梯度组织性能与残余应力引起的损伤驱动力及其尺度效应；综合分析轻金属激光深熔焊损伤行为的非线性大梯度特征与演变规律。研究成果能够丰富材料学科与力学学科关于非线性梯度损伤行为的研究内容，同时对功能梯度材料的研究开发具有重要的参考价值，也对深入研究轻金属焊接结构的力学行为与服役可靠性具有重要的理论意义和应用前景。