镁、铝及其合金因密度小、比强度高、散热性好及阻尼抗振性佳等优点，在航空航天、车辆、军工及 IT 等领域受到广泛青睐。但因晶体微结构和织构演化等原因，大塑性变形时镁、铝金属的屈服行为常呈现各向异性、拉压不对称性、静水压力相关性及动态演化等特点，旋压等剧烈塑性加工的短流程、复杂特征产品常发生边裂、制耳、起皱及厚度不均匀等缺陷，成材率很低。

项目团队基于非对称屈服面函数建模、宏观连续尺度与多晶体尺度间物质点数据传递、多晶体自洽仿真等手段实现了宏观工艺—微结构行为—机械性能间的定量仿真与调控，为优化镁铝合金变形工艺提供了有力可靠的工具。主要力学创新点如下：1. 发展了一种适用于各向异性大变形的屈服面函数及演化插值方法；2. 发展了热加工变形中的再结晶细观力学模型；3. 发展了微缺陷局部变形域的内应力计算模型，揭示了晶粒度与脆韧断裂的关联。相关力学研究解决了大型薄壁件旋压加工的关键科学问题。目前，与五谷金属制品有限公司及兵器科学研究院合作试制的薄壁件已通过实验室测试及模拟环境验证（见图 1）。该大型薄壁件旋压加工技术还可被应用于航空机匣、火箭燃烧室外套、火焰筒壳体、导弹壳体、风电聚风罩等高端军工与民用装备。