微尺寸零件由于其尺寸效应的存在,塑性变形性能有所下降。超声振动施加在变形工件上可以降低材料的流动应力,提高成形性能,因此超声振动辅助变形被用于微尺寸零件的成形中。目前,不少学者通过模拟手段研究超声降低材料流动应力的机理,但对于以孪生为主要变形机制的密排六方金属,很少有研究考虑到孪晶的影响。本文建立孪生和滑移共同作用的晶体塑性有限元模型,模拟超声辅助介观尺度纯钛塑性变形行为。本文构建了结合形变孪晶的晶体塑性有限元模型,通过参数拟合确定了相关晶体塑性参数。通过将模型程序嵌入ABAQUS用户子程序UMAT构建了有限元模型,通过适配相关模型参数,成功利用晶体塑性有限元方法进行了计算。通过相同变形条件下的模拟结果与实验结果的对比,证明了所建模型的合理性。将超声引入有限元模型,本文研究不同超声振幅、频率下的变形情况与使用自行设计的超声辅助变形装置进行纯钛微柱镦粗得到的实验结果进行对比,进一步证明了模型的合理性。通过晶体塑性有限元模拟结果和各向同性有限元模型的模拟结果对比,验证了所建晶体塑性模型能更合理地反映真实变形结果。以此为基础,本文研究了超声对介观尺度纯钛形变孪晶体积分数的影响,发现超声施加后形变孪晶体积分数下降,随着超声振幅的增加,形变孪晶体积分数下降值增大。与EBSD实验得到的结果比照,提出了超声辅助介观尺度纯钛变形的作用机制。