在航天以及军事领域应用的滚动轴承，有时会出现短时间内工作载荷超过额定静载荷数倍的过载情况，导致在滚动接触区域轴承钢产生弹塑性变形，进而引起轴承的低周疲劳失效。此外，若轴承钢材料内部存在缺陷如夹杂、气孔等，常导致材料局部应力集中，疲劳裂纹将由这些位置萌生和扩展并形成疲劳失效。但是目前缺乏针对轴承钢材料的弹塑性应力应变响应研究，难以对过载工况下的滚动轴承进行精确的低周疲劳寿命预测。而研究过载滚动接触下无缺陷及含缺陷轴承钢的弹塑性应力应变响应规律及滚动接触低周疲劳寿命，能够为预测过载滚动轴承的低周疲劳寿命提供一种新的方法，因此具有重要的理论及应用意义。　　本文以轴承钢GCr15为研究对象，基于能够准确描述循环载荷下材料行为的非线性各向同性/随动硬化材料模型，分别建立GCr15无缺陷及含缺陷(孔)的滚动接触有限元模型，研究承受循环滚动接触过载载荷的GCr15应力的变化及分布规律、塑性应变的变化及分布规律、材料的棘轮效应和塑性安定现象；分析了不同摩擦系数对过载滚动接触下GCr15的塑性应变的影响；研究了缺陷对过载滚动接触下应力应变的影响。在有限元分析的基础上，结合Jiang损伤寿命模型计算GCr15的滚动接触低周疲劳裂纹启裂寿命，研究其在不同载荷下分布及变化规律，并进行试验验证；研究缺陷对GCr15滚动接触低周疲劳裂纹启裂寿命的影响。　　文中主结论如下：(1)过载滚动接触下，GCr15次表面等效应力超过材料屈服强度，材料发生塑性变形；随着过载载荷的不断增加，超过材料屈服极限的等效应力在深度上的范围越来越大，塑性变形的范围也越大。(2)在循环的过载载荷作用下，滚动接触次表面形成塑性层；塑性变形通过棘轮效应逐渐累积，随载荷循环棘轮效应逐渐减弱；在经过20个应力循环后，逐渐达到塑性安定状态。(3)材料内部缺陷会产生局部应力集中，导致应力影响范围加深，且由应力集中导致的应力值普遍大于由于滚动接触导致的次表面的应力峰值；缺陷周向不同角度应力大小不同，平行于接触面的方向上应力最大。(4)缺陷处发生较大塑性变形，塑性变形通过棘轮效应增加;深度不同的缺陷对材料应力应变响应的影响不同，深度越浅，影响越大。(5)过载载荷作用下，GCr15发生滚动接触低周疲劳，裂纹首先在次表面启裂；载荷越大，滚动接触低周疲劳的裂纹启裂寿命越小。(6)材料缺陷导致 GCr15在缺陷处发生低周疲劳失效，且由缺陷导致的GCr15低周疲劳裂纹启裂寿命比过载导致的低周疲劳裂纹启裂寿命低。