镁合金作为实际应用中的轻质金属结构材料,比强度高,同时具有良好的机械加工性能和减震吸噪能力,再加上高延伸性、强电磁屏蔽能力和易回收等一系列优点,在汽车节能减重和环境保护等方面的作用日益受到人们的重视。但是,就目前而言,其使用状况远远没有发挥其潜在优势。主要原因在于常用镁合金大多采用压铸成型,材料内部不可避免地含有大量不同尺度的孔洞/缩孔、二相质点、二次枝晶臂等缺陷。在工作过程中镁合金零部件长期承受交变载荷,由于应力集中及加工缺陷等因素,容易产生损伤,使强度和抗蠕变性能大幅度下降,寿命缩短,从而限制了它在汽车发动机部件和传动系统部件等方面的应用。因此,对镁合金的循环蠕变机理及其宏观性能进行综合研究,具有十分重要的理论意义和工程实际应用价值。本文在MTS809高级材料试验机上对镁合金AM50进行简单拉伸试验,确定材料的塑性本构模型;同时进行AM50的系列循环蠕变试验,系统研究了镁合金循环蠕变的主要影响因素和变形机理。结果发现,在循环蠕变过程中,存在明显的蠕变加速、软化回复现象,并且蠕变加速依赖外加应力,应力越大,现象越明显。对镁合金AM50的微结构、缺陷及破坏断口进行显微分析,引入宏观各向同性标量损伤变量描述材料内部结构的劣化状态。在宏观唯象理论框架内,利用连续介质损伤力学的基本原理,基于能量释放率的概念导出损伤变量的演化方程。针对镁合金的循环蠕变强化和回复软化的特点建立内应力演化方程,在不可逆热力学基础上发展了考虑损伤的镁合金循环蠕变本构模型。利用该本构模型,设计数值算法,编制Fortran程序,对镁合金的循环蠕变及松弛现象进行描述。理论分析与试验结果吻合较好,表明所建立的计及损伤的循环蠕变本构模型能够描述镁合金的循环蠕变(包括蠕变加速、回复等)现象。用MTS809试验机对镁合金AM60在常温条件下进行循环松弛试验, 研究不同的应变幅、循环特性(应变比)对镁合金AM60循环应力应变曲线和寿命的影响。实验发现在恒定的应变幅作用下,寿命随着应变比的增加而逐渐降低;应变比恒定时,寿命随着应变幅的增加而减小。基于内时塑性本构方程对循环松弛应力-应变曲线进行了数值模拟,取得了与实验相吻合的结果。