金属构件在服役期内其载荷状态往往并不恒定,在恒幅循环载荷中周期性过载时有发生,从而影响金属构件的疲劳寿命,因此研究过载后裂纹扩展速率变化内在机制对准确评估构件疲劳寿命十分重要。目前针对过载作用机理的研究主要聚焦于塑性诱导裂纹闭合理论,而关于裂纹闭合的研究大多集中于闭合水平变化,裂纹尖端张开位移（CTOD）和裂纹面位移曲线同样是裂尖闭合状态的重要表征参数,因此本文基于裂纹闭合水平、裂尖张开位移和裂纹面位移曲线来研究过载后裂纹闭合变化机制,主要研究工作如下:（1）单峰过载时裂纹闭合水平变化分析。通过二维有限元模型研究不同过载状态对裂纹闭合水平、CTOD和裂纹面位移曲线的变化情况,认为残余塑性变形CTOD-0)形成了过载“驼峰”变形,“驼峰”的出现导致闭合水平变化,并造成裂纹面闭合的不连续性。（2）对不同多过载方式的裂纹闭合水平变化进行讨论。结果表明:拉-压复合过载时,压缩过载的施加对裂纹闭合几乎没有影响,而连续多峰过载与过保载的施加在作用上等效于施加更高过载比的单峰过载,此外间隔多峰过载中过载间隔的增大会使过载闭合水平峰值Rop,peak略微下降,且前一过载对后续过载产生的塑性变形有一定抑制作用。（3）恒幅和过载下三维裂纹闭合水平研究。对扩展过程中裂纹面上Von Mises应力和y方向塑性应变进行研究讨论,认为裂纹面过载“驼峰”和残余塑性应变具有内在的关联。最后定量分析了不同载荷条件下厚度方向上的闭合水平变化,发现厚度方向上自由面附近区域裂纹闭合水平一直高于试样内部,且在试样内部区域平面应变状态下闭合水平对过载和应力比的变化更加敏感。