应力强度因子是裂纹尖端的应力场和位移场的表征，同时也是建立断裂判据的依据。目前，二维状态下应力强度因子的研究比较成熟，但工程实际中的应力状态往往是三维的，三维应力强度因子的特性还在探讨之中。因此对三维应力强度因子的研究十分必要。　　 本文以单边直裂纹试样为研究对象，进行了有限元建模和网格的划分。在此基础上，运用三维虚拟裂纹封闭积分法计算了I型裂纹、Ⅱ型裂纹在平面应变条件下的能量释放率和应力强度因子，并将计算结果与二维解析参考解进行比较，对计算结果的正确性和精度进行分析。　　 其次，对I型裂纹、Ⅱ型裂纹和Ⅲ型裂纹在三维条件下的的能量释放率和应力强度因子进行计算，与平面应变条件下的结果进行比较，并对计算结果进行分析。同时，与混合奇异单元法的计算结果进行对比，分析计算结果的正确性和计算方法的可行性。运用三维断裂判据，计算三维条件下三种裂纹的等效应力强度因子。　　 最后，联系工程中的实际情况，改变试样的几何参数、裂纹长度和泊松比，分析了上述参数对三维条件下Ⅰ型裂纹、Ⅱ型裂纹和Ⅲ型裂纹应力强度因子的影响。