镁合金广泛用于汽车行业中,以实现轻量化节约能耗等。在室温下,有限数量的滑移系在镁合金的变形过程中是活跃的。孪生作为另一种对塑性变形有较大贡献的变形机制得到了广泛的研究。由于密排六方晶体结构（HCP）的对称性较低,镁合金与钢、铝合金等具有立方晶体结构的金属相比具有较低的延展性。本文利用VPSC模型进一步研究了镁合金的变形行为,包括镁合金的轧制板材、挤压的棒材以及掺有稀土元素的镁合金,并且应用PTR和TDT两种孪晶模型来描述镁合金的孪生行为。对单轴压缩和拉伸条件下的塑性变形机制进行了系统的研究,同时结合织构的演化情况进行深分析。主要工作和成果如下:（1）基于VPSC-TDT模型对AZ31B镁合金的变形行为研究得到在单轴拉伸条件下,随着应变的增大,基面的滑移相对开启率有明显的降低趋势,而柱面滑移的开启率稳定增高。锥面滑移的活性一直很低,仅在较小尺度塑性应变下（0～2%左右）起到作用。拉伸孪晶的相对开启率随应变的增大而稳定增加,并随RD-TD的旋转角度的增大而略有降低。在单轴压缩条件下拉伸孪晶的体积分数会一直增加,直到塑性应变达到9%后才会平稳,大体上不同加载路径下的孪晶体积分数遵循的顺序为:TD>45°>RD。孪生是导致平面内压缩R值为负的主要原因。研究的{10-12}孪晶边界引起的额外硬化对锥面滑移的潜在硬化硬化系数有着重要影响,当孪晶耗尽时对其应力整体上会有6.8%～7.3%的影响。。通过改变加载方向,系统地比较了应力-应变曲线、变形机制的相对开启情况、织构演化和R值。该模型较好地捕捉到了镁合金板材的拉伸/压缩不对称、孪晶激活时的应力-应变曲线、负R值等各向异性特征。通过模拟Mg单晶的演化过程,发现HCP晶型结构和镁板材的取向分布均与各向异性有关。变形孪晶的极性导致了强烈的拉伸/压缩不对称。（2）应用不同自洽模型对AZ31B镁合金板材力学行为的预测,对于AZ31B板材,Affine模型的预测能力以及适用性是最好的,其次是Neff模型。Secant模型虽然在RD和TD方向的单轴拉伸/压缩预测结果与实验数据较为接近,但其预测的R值与实验相差较大。Tangent模型预测的结果与实验结果相差最多,尤其在模拟ND方向的单轴压缩应力-应变曲线。在数值模拟过程中不考虑织构演化的情况下,预测的r值仍然随应变而变化,对于Affine模型预测的结果中,其R值在3%应变后就近似为常数。而在Secant模型模拟的结果中,R值在应变4%后有减小的趋势,并且整个过程中预测的R值过高。（3）多晶体粘塑性模型能够较好的预测ZEK100镁合金板材力学行为,ZEK100性能的一个特征是,在横向拉伸载荷（TD T）作用下,首次屈服就会伴有孪生。结果表明,与RD和45°方向的拉伸相比,TD样品的后续加工硬化行为更强。在面内拉伸时,其屈服应力随RD向TD方向的改变而降低,在面内压缩时,其屈服应力几乎不会受RD向TD方向改变的影响,且应力-应变曲线呈“S”型。与RD方向加载相比,在TD中施加压缩加载时,ZEK100薄板在给定应变下的应力较低,对于面内加载流动应力有:RD>45°>TD。ZEK100板试样具有较强的平面内各向异性,屈服强度较低,硬化率较高,且随着RD向TD方向的改变延性增加。与RD中观察到的强不对称相比,TD中屈服应力（强度差）的拉压不对称性较低。在单轴拉伸中,加载速率从0.001s-1到100s-1,其变形后的织构的强度是逐渐降低的,即加载速率的增大会弱化变形后织构的强度,而压缩变形后的织构强度会随着加载速率的增大而增强。（4）在研究挤压AZ31B镁合金的变形机制过程中,使用了两种孪生模型PTR和TDT。这两种孪生模型所预测的结果都符合实验所测数据。沿ED方向的拉伸变形过程中,孪生机制的作用较小,由于滑移为主导的变形机制使得两种孪生模型预测的结果相差不多。对于压缩变形,不同的孪生机制对应力-应变曲线的影响会有明显的不同。TDT模型预测的流动应力稍高于实验值,PTR模型预测的流动应力稍低于实验值。对于变形前的初始织构,其大量的晶粒c轴取向主要垂直于ED方向分布。在较大的塑性变形下（s>10%）,TDT和PTR预测的织构结果是一致的,而在小应变下,织构演化就会存在较大差异。TDT孪晶模型能够很恰当地描述晶粒在变形过程中的旋转情况,而PTR孪晶模型所预测的织构在3.72%应变之前几乎是没有晶粒的c轴转向加载方向（ED方向）,该结果主要由PTR孪晶模型仅考虑每个晶粒中最易开启的孪晶系所导致。