镁合金是一种比强高、比刚度大的优秀轻质结构金属材料,在航空航天、自动化和计算机等领域都有巨大的应用前景。但是由于镁合金独立滑移系少,室温加工性能差,它的应用受到了很大的限制。而孪生动态再结晶行为是镁合金中一种广泛存在于中低温下的变形机制,能够有效的细化晶粒,改善镁合金性能,因此开展镁合金孪生动态再结晶行为的研究对改善镁合金加工具有重要意义。{10(?)2}拉伸孪晶是镁合金中最容易出现的孪晶,常出现于变形初始阶段,对后续变形具有明显影响。本文通过分子动力学方法针对{10(?)2}拉伸孪晶,在不同变形条件下,对该孪晶动态再结晶的微观演化进行了研究。主要工作如下:1.研究在剪切变形作用下,镁合金中{10(?)2}共格孪晶界的迁移演化规律。结果表明沿<(?)011>方向剪切时,孪晶带会增厚长大,而沿<10(?)>方向剪切时,孪晶带会收缩变小。分析不同应变率下晶界迁移的临界应力发现,临界剪应力会随着应变率的增加而增加。此外,晶界迁移的距离不受应变率和剪切方向影响,只与剪切应变有关。通过分析两种剪切方向下的原子相对位移发现共格孪晶界中晶界迁移是剪切作用和曳步作用共同作用的结果。剪切作用提供晶界迁移过程中的剪切变形并影响原子移动的方向,从而影响晶界迁移的方向,而曳步过程主要对不同类型的共格孪晶界结构演化起调节作用。2.研究在剪切变形作用下,镁合金中非共格孪晶界的迁移演化规律。模拟结果表明迁移过程中非共格晶界会往共格晶界转变,而当卸载时,共格晶界则会重新转换成非共格晶界。由于在晶界附近存在缺陷,阻碍了共格晶界的迁移,使缺陷处晶界移动速度缓慢,逐渐形成锯齿状形状。因此,缺陷的存在是造成非共格晶界形成的主要原因。非共格晶界和共格晶界之间转换过程的微结构演化表明非共格晶界的迁移过程需要曳步作用和剪切作用共同作用下才能实现迁移。在非共格晶界的迁移过程中往往有层错的形成,层错结构的形成与奇数层孪晶台阶有关,其中1/6<(?)010>M和1/6<(?)010>T的作用是层错结构形成的主要原因。这种方法形成的层错结构一般贯穿孪晶体或母体,只有当Ⅰ-TD型的孪晶位错与Ⅱ-TD的孪晶位错相遇时,层错结构才会由于位错反应终止于晶粒内部。3.研究在不同压缩方向下,预置拉伸孪晶的多晶镁中的结构演化规律。模拟结果表明,垂直孪晶界加载时,晶粒中出现孪生动态再结晶形核现象。通过分析原子移动发现孪生动态再结晶过程共分为两步:1)基面位错滑移形成大面积的层错结构,2)非基面滑移开动促进了层错结构重新转换成密排六方结构,形成动态再结晶晶粒。当平行于孪晶界加载时,孪晶内的主要变形机制以晶界迁移为主,孪晶界迁移,将能量释放掉,阻碍了动态再结晶形核。4.研究在不同压缩方向下,预置拉伸孪晶的双晶镁的结构演化。结果表明平行和垂直孪晶界加载时,晶粒内部均会发生动态再结晶现象。双晶内动态再结晶过程与多晶中结构演化一致,同样分为两步:1)基面半位错的移动形成大面积的层错结构,促进新的基面旋转;2)基面滑移受到限制,新的基面半位错形核并运动,促使层错结构重新恢复为密排六方结构,完成取向上的变化。通过改变变形条件发现,第一步中基面滑移受限是动态再结晶形核的必要条件,且受限越强,再结晶形核越早。当加载方向与孪晶界成45度方向加载时,双晶内以晶界迁移为主,没有动态再结晶现象。在该模拟中,孪晶位错的移动和孪晶界与BP的相互转换促进了孪晶界的整体移动。