纳米压痕是研究材料在微纳米尺度下力学特征的有效手段。目前,纳米压痕中晶界对压痕响应的影响尚未有统一的认识,有待从微结构演化和位错机制进一步研究。本文采用离散位错动力学与有限元耦合的三维多尺度位错动力学框架研究铝双晶纳米压痕中的晶界效应。在多尺度框架中引入了可穿透的晶界模型,可物理地考虑位错与晶界的交互作用,该晶界模型包含位错穿透晶界和晶界残余位错发射两种机制。模拟结果再现了双晶纳米压痕实验中观测到的两次典型pop-in现象(压头载荷-压深曲线的位移突跳现象),其中初始pop-in与位错的第一次开动和增殖有关,而位错穿透晶界会导致晶界pop-in现象。此外,通过改变压头到晶界之间的距离,研究了晶界对硬度的影响。结果表明硬度随压头到晶界距离的减小而增大,这种压痕尺寸效应与分布在压头尖端和晶界之间的几何必须位错有关。