铝镁硅(Al-Mg-Si)6xxx系铝合金具有密度小、强度高、塑性好、装饰性好、成型性好等特点。作为一种可热处理强化型铝合金，目前已在航空工业、建筑行业、汽车工业、日常生活中得到了广泛的应用，在世界铝合金市场上有非常重要的地位。因此，论文“铝镁硅合金的结构表征及其力热性能的计算”具有重要的理论意义与价值。本文首先对Al-Mg-Si合金进行了制备，材料比例选取为Al-0.8%Mg-0.6%Si。在对试样的表征中，观察分析试样的手段主要有三种，分别是透射电子显微镜(TEM)，高分辨透射电子显微镜(HRTEM)，选区电子衍射(SADP)。在此基础上，研究了Al-Mg-Si合金时效过程中的相变规律，得到了合金的时效析出序列。采用基于密度泛函理论和第一性原理计算的方法，对几种典型的Al-Mg-Si合金中间相的生成热与结合能进行了模拟计算，通过对计算结果的分析，Al-Mg-Si合金中三种典型的中间相Mg2Si、Mg5Si6以及Mg17Al12中，Mg2Si相优先于其它相在合金时效过程中析出，而且其结构比较稳定，是最主要的强化相。为了从纳米和原子尺度调控Al-Mg-Si合金的性能，本文进一步对Mg2Si相的力热性能进行了计算，得到了Mg2Si相的平衡晶格常数、弹性系数、声子谱、态密度以及相关的热力学参量。通过计算得知：Mg2Si晶体刚性较好，脆性较强；Mg2Si晶体的声子谱中有9条色散关系曲线，其中3条为声学波，6条为光学波，并且频率在8.51THz附近的格波振动较强；Mg2Si晶体的焓、熵随着温度升高而增加；自由能随着温度的增加而减小；热容量在以下随着温度的增加而明显增加，在大于后热容量接近于常量。上述所得结论与物理规律是一致的。本文的实验结果与计算结论为相关的理论及应用研究提供了有益的参考。