镁合金具有密度低、比强度高等优异性能,在高端装备轻量化制造领域具有潜在的应用价值。然而,变形镁合金屈服前变形表现滞弹性和微塑性特征,导致实际弹性模量低于理论弹性模量,影响镁合金的高周疲劳使役性能、尺寸稳定性、阻尼性能和成形性能,造成在静态和动态机械设计中弹性模量与阻尼系数等基本设计参数不准确的问题,进而制约变形镁合金大规模应用。本文通过拉伸和压缩循环加卸载实验,研究了AZ31变形镁合金宏观屈服前的滞弹性和微塑性行为,借助材料表征技术和织构分析方法揭示了变形镁合金非线弹性微观机理。选取AZ31轧制板材和挤压棒材为研究对象,研究了不同类型初始织构对变形镁合金非线弹性变形的影响;通过6%的预拉伸应变,研究了预置位错对非线弹性变形的影响。沿轧制板材与轧制方向（Rolling Direction,RD）成0°、45°和90°方向开展了拉伸加卸载和压缩加卸载实验,挤压棒材沿挤压方向开展了拉伸加卸载实验。通过分析极图和取向分布函数（Orientation Distribution Function,ODF）图,厘清了变形镁合金非线弹性的微观机理。研究结果表明:（1）AZ31镁合金屈服前的非线弹性行为具有强拉压非对称性和各向异性。在拉伸过程中以微塑性为主,而在压缩过程中以滞弹性为主。（2）与初始态变形相比,在相同应力作用下预拉伸后微塑性消失,表现出较弱的滞弹性,但依然存在各向异性行为。通过预变形可以提高变形镁合金的弹性变形能力。（3）材料内部的位错运动导致屈服前变形过程中织构发生改变。但是,这种位错没有引起弹性模量的急剧减小。沿不同方向织构引起的Schmid因子差异是非线弹性各向异性的原因。拉伸和压缩非线弹性的非对称性来源于孪生形核对短程位错扩展的抑制作用。（4）构建了包含应力因子的变弹性模量模型,准确表征了AZ31变形镁合金非线弹性的拉压非对称性。