铜是我国消费量仅次于铝的有色金属材料,它是航空航天、交通运输和国防军工建设中的主要材料之一,而决定铜材料应用范围的最重要的判据就是它的疲劳性能。本文研究细晶铜在常温环境下,由应变控制的轴向单级和多级拉伸-拉伸低周疲劳行为。结果显示,所有的材料都经历了循环硬化→循环稳定→循环硬化的过程,并且施加的应变幅值越高,材料发生循环硬化的速率就越快,到达循环稳定的时间就越早。单级加载下的疲劳寿命随着应变幅值的增加而减小,多级加载的疲劳寿命由于受到加载历史、载荷间的相互作用的影响,呈现相对较复杂的变化。当应变幅值由高向低转变时,多级加载的疲劳寿命高于单级高幅值加载的疲劳寿命,却低于单级低幅值加载的疲劳寿命。然而,当幅值由低向高转变时,多级加载的疲劳寿命不仅高于单级高幅值加载的疲劳寿命,有时甚至也高于单级低幅值加载的疲劳寿命。对最基本的线性Miner-Plamgren理论以及Z.Hashin和A.Rotem提出的第一类和第二类修正型指数非线性疲劳损伤理论进行验证,发现三者对材料疲劳寿命的预测精度都不尽如人意,但是相对而言,对High-Low多级加载疲劳寿命的预测分散度要明显好于对Low-High多级加载疲劳寿命的预测。三种理论在预测Low-High多级加载的疲劳寿命时是非常安全的,而在预测High-Low多级加载的疲劳寿命时却相对危险。最后,通过对疲劳断口形貌特征的观察,揭示了多晶铜的断裂过程包括裂纹在表面成核和裂纹扩展直至断裂,应变幅值是造成断口呈不同形貌的主要因素。