多晶纯铜材料因其延展性和耐腐蚀性较好而被广泛应用于油汽供应管道、过滤器、阀门和泵等器件,在实际工况中经常会受到各式各样的变幅疲劳载荷作用,对其进行损伤容限分析并提高剩余强度、以及预测裂纹寿命等则需要涉及变幅载荷下的疲劳损伤、裂纹萌生及扩展等相关描述。在恒幅循环载荷中加入单峰拉伸/压缩过载是最为常见的变幅载荷形式。由于多晶纯铜材料含有多个不同取向和尺寸的晶粒,在受载时的滑移变形也不同,变形不均匀性将导致材料局部区域的应力集中和滑移损伤集中,而过载会使得裂尖应力应变场变得更为复杂,疲劳裂纹的进一步扩展通常与裂尖材料的应力集中和滑移损伤息息相关。本文采用宏观Chaboche循环模型与细观晶体塑性有限元相结合的方法,以多晶纯铜材料为例,实现了从宏观标准紧凑拉伸试样整体模型到细观代表性单元（RVE）子模型再到亚晶尺度的模拟分析,分别模拟了其在单峰拉伸/压缩过载循环、单个拉-压交叉过载循环条件下裂纹尖端塑性区材料起裂前的细观变形不均匀性和滑移损伤演化及其分布情况。本文主要研究工作和相关结果如下:1、为了准确评价过载下裂尖前沿处晶粒表面受力变形趋势的细观不均匀性,引入罗德参数,发现相较于恒幅循环,晶粒表面在拉伸过载瞬间主要承受切应力,压缩过载瞬间主要承受拉应力;随过载倍数的增加,单峰拉伸过载与单个拉-压交叉过载在后续循环的拉伸峰值时刻受压趋势增加,而单峰压缩过载在后续循环的拉伸峰值时刻受力变形趋势与恒幅循环的差异几乎可以忽略。2、为了研究过载下RVE模型起裂前的损伤演化及其不均匀性,以修正Fatemi-Socie准则为疲劳指标参数,发现相较于恒幅循环,过载降低了RVE模型的损伤不均匀性,过载循环下均出现过载时损伤瞬间增大而后损伤增长迟滞的现象且单个拉-压交叉过载循环的迟滞效果要强于单峰拉伸过载循环。单峰拉伸过载循环的迟滞是压缩残余应力引发的,单峰压缩过载循环的迟滞是由于裂尖材料塑性钝化的竞争力强于拉伸残余应力引发的。3、为了解决弱塑性滑移下在晶粒尺度上的模拟计算精度可能存在误差的问题,定位于发生损伤最大的晶粒,从亚晶尺度出发,对该晶粒内网格滑移系总的滑移变形量进行正态分布统计,通过借助晶内纵向应力分布和广义施密特因子（GSF）分布情况来分析其分布的形成原因,结果表明:相较于恒幅循环,随过载倍数的增大,过载瞬间晶内纵向应力及GSF最大值与均值的增大导致晶内总滑移变形量瞬间增大且滑移不均匀性增加;后续循环拉伸峰值时刻纵向应力减小及GSF区间的扩大,会抑制原有滑移增长速率并提高晶内总滑移变形量的分布不均匀性。