本发明公开了一种复杂载荷下钛合金薄壁构件约束应力的评估方法，包括：将预设钛合金薄壁构件的实际服役工况简化为双轴变形实验，获得主承载方向的实验应力应变曲线；在构件上切取试样进行单轴拉伸实验，获得材料单轴应力应变曲线；获取晶体塑性本构参数的参考值，进行晶体塑性模拟试算，获得单轴拉伸的模拟应力应变曲线；调整参考值，使单轴拉伸的实验、模拟应力应变曲线基本吻合；根据前述实际服役工况修改晶体塑性模拟试算的边界条件，再次计算，得到主承载方向的模拟应力应变曲线；使主承载方向的模拟、实验应力应变曲线比较得到约束应力，进而评估预设钛合金薄壁构件早期开裂原因。该方法理清了不同构件结构对主承载方向力学性能表征影响。