镁合金被认为是极具潜力的轻合金结构材料,但由于其晶体结构为密排六方结构,可开动的滑移系较少,镁合金的室温塑性变形能力较差,限制了镁合金在更多领域上的应用。而镁合金的塑性变形能力与位错滑移、孪生等微观塑性变形机制关系密切,因此了解镁合金的微观塑性变形机制能够为改善镁合金的塑性变形能力提供思路。层错能作为理解金属晶体切变行为的重要参数,在研究镁合金微观塑性变形机制方面一直广受关注,而温度和成分含量变化作为实际镁合金加工及成分设计中重要的参数,以往的研究受限于计算方法,较少研究这两个参数与层错能之间的联系。因此,本文基于分子动力学方法,采用次近邻修正嵌入原子势方法描述原子间的相互作用,建立了固溶含量为0³ at.%的Mg-Al、Mg-Zn和Mg-Y三种合金的随机固溶晶体模型,计算了在0⁵00 K的温度下,基面{0001}<112?0>、基面{0001}<101?0>、柱面{101?0}<112?0>和锥面{112?2}<112?3>四个滑移系的广义层错能,并对层错能随固溶原子含量的变化进行了拟合,重点探究了固溶原子含量变化和温度对于层错能的影响,以及层错能与微观塑性变形模式的联系。此外基于三种合金的广义层错能计算结果,定义了与柱面和锥面滑移开动相关的参数,用于反映柱面滑移和锥面滑移相对于基面滑移的开动趋势。为进一步探究镁合金塑性变形行为提供了更丰富基础数据和理论支撑。研究结果显示,在0 K下的广义层错能计算结果与以往的第一性原理报导基本相符,且各温度下层错能随固溶原子含量的拟合结果的误差及相关系数都在合理范围内,可认为分子动力学计算能较好的反映镁合金层错能随温度和固溶原子含量的变化情况。在各个温度下,随Al、Zn和Y原子含量的增加都会降低基面{0001}<112?0>和柱面{101?0}<112?0>滑移系的层错能。对于基面{0001}<101?0>滑移系,I₂层错能会随Al含量的增加而降低,但Zn和Y含量的提高会增加I₂层错能,其中Zn的加入会使I₂层错能增加的幅度更大;Al和Zn的加入都能降低二级锥面的不稳定层错能,但Y的加入略微增加了锥面的不稳定层错能。温度的随温度的升高各滑移系的不稳定层错能值都明显下降,而稳定层错能值随温度的变化不明显。综合以往文献对Mg-Al、Mg-Zn和Mg-Y合金塑性变形行为的研究及本文的广义层错能计算结果,认为镁合金的微观塑性变形模式不是由单独某一滑移系的层错能决定的,非基面滑移开动的趋势与不同滑移系的稳定层错能和不稳定层错能的比值有关。通过计算结果定义了参数χ₁、χ₂和χ₁^T、χ₂^T,用于反映固溶原子含量和温度的变化对镁合金非基面滑移的开动倾向的影响,发现固溶Y和Zn原子含量的增加能提高镁合金非基面滑移的可能性,温度的升高对促进Mg-Al合金非基面滑移开动的效果最明显。Mg-Y合金的非基面滑移开动趋势在三种合金中最高,Mg-Zn合金非基面滑移开动的可能性略低于Mg-Y合金,但强于Mg-Al合金。