在汽车的轻量化设计中，铝代钢已成为车身轻量化制造的重要发展趋势，综合性能优越的6000系铝合金便成为了车身板件的热选材料。然而，我国的车身铝合金板材仍主要依赖进口，相关基础研究起步较晚且并不完善。　　汽车车身用铝合金板材产品的质量以及各项使用性能均取决于热轧成形过程的合理控制，特别是材料内部微观组织结构的严格把控。因此，通过对6000系铝合金热轧成形过程的系统研究，在充分结合材料学、力学、数学和计算机方法的基础上，构建出可量化微观组织结构、宏观力学现象和热轧工艺参数等三者关系的分析模型，是实现车身板材成形工艺规划及过程控制的关键。　　本文选用6013铝合金作为研究对象，通过设计在Gleeble-3500热模拟机上完成的单道次与多道次、等温与非等温的平面应变热压缩实验，模拟不同工艺条件下热轧板材的成形过程。基于该项物理模拟实验的结果，结合光学显微镜分析(OM)、透射电子显微镜分析(TEM)和电子背散射衍射分析(EBSD)等技术手段，探讨了合金在不同变形阶段的微观组织演变规律及变形机制;通过热加工图的建立，定量分析了合金流变行为与组织演变间的关系。同时，构建了6013铝合金多道次热轧成形过程的全局优化控制模型，给出了热轧工艺参数多目标优化设计的实施办法。本文完成的研究工作及主要成果如下:　　(1)在6013铝合金的热变形过程中，随着变形温度的升高和应变速率的降低，变形机制逐步由动态回复转变为动态再结晶。在道次停留阶段易发生静态再结晶并伴随晶粒长大。随着道次停留时间的增加，再结晶晶粒与亚结构取向均由R织构{124}<211>逐步转变为以立方织构{011}<100>为主导。变形道次的增加有利于亚晶尺寸与分布的均匀化、再结晶核的形成以及析出二次相的团簇与长大，尺寸为100 nm左右的细小析出相形貌主要为六边形状和板条状。　　(2)通过重构Murty准则中复杂积分项并优化相应求解算法，成功绘制出了6013铝合金的热加工图。在热加工图中预测出的变形失稳区域与组织分析的结果基本吻合，合金在高应变速率下变形易发生局部流变等失稳现象。结合组织演变规律的分析得出，当能量耗散效率η值不足30％时，变形机制以动态回复为主;当η值超过40％时，软化机制逐步转为以动态再结晶为主导。　　(3)提出并推导了考虑变形能与热传导的变形温升理论计算模型，修正了应变速率相对较高时的平面应变热压缩实验的流变应力实测值。通过修正的流变应力数据，详细分析了材料参数对本构模型预测能力的影响，提出了基于应变速率补偿温度系数的参数修正方法，实现了相应本构模型的优化。　　(4)根据6013铝合金双道次热变形实验结果，通过流变应力软化率、加工硬化率以及再结晶动力学计算，量化分析了合金的动态与静态再结晶行为特征，阐明了应变速率对动态与静态再结晶影响规律的差异性，并提出了可用于量化流变应力受道次停留影响程度的参量——道次停留软化系数(SCt)。结合SCt的函数表达式，构建了包含道次停留时间影响的金属热变形本构模型。　　(5)针对合金热变形本构关系的基本特征，提出了以元模型方法和舍一交叉验证技术为依托的本构建模方案自适应选择与优化设计理论。通过该方法实现了Kriging、径向基函数、多项式响应面及BP人工神经网络等四类元模型方法中建模函数与相关参数等的高效选择。在对上述四类模型的性能进行评价和对比分析中发现，优化得到的Kriging建模方案具有最好的建模稳定性。　　(6)基于流变行为特征及相应变形机制分析而构建的SCt本构模型与基于最佳元模型建模方案而构建的Kriging模型均可实现对6013铝合金多道次变温热压缩变形流变行为的精确预测。通过两类建模方法的优势分析，提出了借助计算机智能识别而实现多种建模方法适时调用的金属复杂热变形过程流变行为建模的理论与方法。基于该建模方法，得出了面向6013铝合金多道次热轧成形过程的全局优化控制模型，并给出了实施相关工艺参数多目标优化的方法。