7系铝合金具有比强度高、力学性能优异、耐腐蚀性能好等诸多优点,被广泛运用与航空航天领域。为提高构件的强度,7系铝合金需要进行固溶热处理工艺,但该工艺会使构件产生残余应力,严重影响了构件后续工艺的加工性能以及构件的尺寸稳定性。因此探究构件在热处理工艺与后续的机加工工艺中内部残余应力及变形的演化,对更好的利用铝合金构件具有重要的意义。本文分别通过热力顺序耦合法、生死单元法对7055铝合金构件的热处理与机加工过程进行了模拟仿真,得到了热处理与机加工过程中构件内部在不同的热处理工艺及机加工工艺下应力与应变的演化规律,并通过设计遗传算法以减小构件在机加工过程中的变形为目标,优化了构件的机加工工序。在构件的热处理工艺模拟阶段,研究了在淬火过程中内部温度、应力与塑性变形随时间的演化规律。通过研究构件表面压应力的大小分布,发现构件表面应力大小与淬火时的温度梯度、构件材料内部收缩方向和构件的刚度有关,淬火时温度梯度越大、材料收缩时方向越不一致,构件刚度越大,淬火完成后生成的残余应力数值越大。通过设置不同水温的淬火工艺,研究不同淬火介质温度对构件残余应力生成大小的影响,发现淬火介质温度从60℃提高到80℃后,构件的淬火残余应力与塑性变形均明显减小,而构件的尺寸稳定性明显提高。通过7055材料在160℃下的蠕变实验得到了7055铝合金在160℃下的蠕变本构方程,通过该本构方程模拟了构件在160℃下单级时效40 h后构件内部的残余应力演化规律整个时效过程构件内部的残余应力下降了30%左右。研究了构件在机加工过程中的残余应力释放过程,发现构件表面区域应力波动大于心部区域;在同一截面处,构件截面内部的区域的应力变化与机加工过程中的去除材料的位置与该区域本身的应力状态有关。研究了不同的机加工方案构件在单次去除材料的量对构件内部应力变化的影响。单次去除材料越多,构件内部应力波动越剧烈,且压应力区应力数值波动大于拉应力区。改进了遗传算法,制定了算法中的选择、交叉、变异策略以减小构件的变形为优化目标,通过50代的迭代优化,得到了变形更小的加工工序,优化前与优化后构件整体变形减小了20%。