镁合金作为一种发展前景可观的轻质商用金属工程材料,其应用研究及开发完全符合汽车工业、电子工业和航天工业等的发展要求。镁合金经轧制处理后可以显著提高其薄板性能,并且轧制方式不同,其性能也存在差异。而微观形态是决定材料性能的重要因素,因此研究热变形过程中镁合金的微观组织形态及其演变规律是重中之重。本文采用有限元软件ABAQUS对镁合金薄板进行轧制模拟(同步与异步轧制),观察不同轧制工艺制度对镁合金薄板温度场、应力应变场以及轧制力所产生的影响,并对两种轧制方式下应变及轧制力情况进行了对比分析。在数值模拟过程中,根据实际情况对模型进行了适当简化,并对约束、载荷以及接触设置进行了假定。此外,为了更加贴合实际,模拟过程中也充分考虑了热对流与热辐射等情况的影响。本文主要采用有限元-元胞自动机法(FEM-CA)对AZ31镁合金薄板进行动态再结晶模拟。其实现方式是使用ABAQUS对镁合金薄板进行异步轧制模拟,制定相应轧制参数,然后将有限元宏观分析结果作为初始条件,耦合到再结晶计算模型当中,建立有限元-元胞自动机法(FEM-CA)。鉴于镁合金薄板温轧过程中会产生加工硬化与回复软化现象,故在模拟过程中引入三大模型:位错密度增长模型、再结晶形核模型以及再结晶晶粒长大模型。同时,结合热力学原理,对轧制过程中应变、应变速率对动态再结晶的影响规律进行了研究,为通过工艺优化控制镁合金轧制提供理论依据。最后,按照异步轧制模拟过程进行实验,将轧制后的板材分别置于不同环境中进行冷却处理,并采用金相技术以及电子背散射衍射技术(EBSD)对样品进行显微组织观察,以对模拟结果进行验证。本课题的研究结果对于温轧镁合金薄板过程应力应变分析以及研究热变形过程中镁合金微观组织形态演变规律均具有一定参考价值。