剧烈塑性变形(Severe Plastic Deformation,SPD)是制备细晶板材、优化板材性能的有效方法之一，能有效细化材料的晶粒尺寸，从而在很大程度上改善材料的物理化学和力学性能，尤其适用于难变形材料的塑性加工。本文结合现有板材剧烈塑性变形工艺的优缺点，创新地提出环波反复拉延强变形工艺，对5083铝合金板材进行细晶处理，并结合有限元模拟研究强变形各阶段等效应力应变的变化规律，对变形后的材料进行力学性能测试和微观组织分析。　　提出环波反复拉延强变形工艺并设计了三种工艺路线，即双套模具环波反复拉延+中间压平工艺、单套模具环波反复拉延+中间压平工艺和双套模具环波反复拉延工艺。对相关工艺参数进行了计算，并设计了不同工艺所采用的模具。　　在室温下对原始5083铝合金板材进行拉伸试验，获得应力应变相关数据，得出5083Al 合金屈服强度、抗拉强度及断裂延伸率等力学性能参数。在扫描电子显微镜下观察拉伸试样断口形貌，分析断裂类型，为有限元模拟和环波模具波形参数设计提供数据支持。采用 MSC.Marc 有限元软件对环波反复拉延变形工艺进行模拟，分析各变形道次等效应力、应变和三向应力的分布规律。将变形区分成三个区域，着重分析主变形区应力、应变累积规律及其均匀性。　　对5083铝合金板材环波反复拉延强变形工艺进行试验研究，制备细晶5083铝合金板材。测试不同工艺路线所制备材料的力学性能、微观组织、显微硬度和织构，分析对比不同工艺细化板材晶粒效果，并与有限元模拟时应变分布规律进行对比，得出制备表面质量好、性能优异的细晶板材的最佳工艺。　　采用环波反复拉延强变形工艺制备的细晶5083铝合金板材微观组织更加细小均匀，力学性能更加优异，在铝合金板材轻量化领域具有广泛的应用前景。