镁合金具有轻质高强和储量丰富等优势,被广泛应用于航空航天、汽车工业、微电子器件和生物医药等行业。但镁材可加工性能差是制约镁合金进一步推广使用的主要瓶颈,这主要归咎于载荷作用下镁中基面滑移的发生概率明显高于非基面滑移和孪晶等缺陷。因此,如何调控镁材缺陷引起了广泛关注。另一方面,镁材孪晶种类繁多,孪晶相互作用机制复杂,目前,在纳米金属材料研究领域,愈发重视孪晶对材料力学性能提升的贡献,镁合金中晶界演变机制的研究价值因而得到凸显。已有文献对镁材中{11（?）1}和{11（?）2}晶界等孪晶界的演变机制和低合金化缺陷调控方法的关注不足,这些是本文研究的侧重点。为了研究镁材中几种典型孪晶界在多种工况作用下的演变机制和掺杂元素对晶界演变的调控作用,本文采用分子动力学模拟完成了以下三项主要工作。首先,对{11（?）1}、{11（?）2}、{11（?）4}和{11（?）6}这四种镁晶界试样分别进行了剪切模拟,计算了各自的耦合系数,对比了各自的临界分切应力。其中,{11（?）1}晶界、{11（?）2}晶界和{11（?）4}晶界的迁移机制属于剪切型迁移,耦合系数与晶界角呈正相关,临界分切应力与耦合系数呈正相关。{11（?）6}晶界的迁移机制属于原子重排型迁移,耦合系数和临界分切应力明显小于剪切型迁移的晶界。还分析了温度对晶界演变的影响,温度上升会减小晶界迁移的临界应力,也会转变晶界迁移模式。进一步分析了掺杂元素对晶界演变的影响,并综合考虑温度和法向应力的影响,发现钼元素对晶界的钉扎效应最强,一定范围的温度和法向压力有助于晶界脱钉,过高的温度和法向拉力反而不利于晶界脱钉。其次,对上述四种镁晶界试样分别进行了拉伸模拟。根据模拟结果,{11（?）1}晶界受拉时不能参与塑性变形。{11（?）2}晶界和{11（?）4}晶界在受拉时会产生人字形缺陷。{11（?）6}晶界在受拉时则依靠两条非共格晶界的反向运动完成拉伸变形。还分析了温度对晶界演变的影响,发现较高的温度有助于晶界克服试样表面不规则的原子排列造成的阻碍而形成人字形缺陷。进一步分析了掺杂元素对晶界演变影响,比较了多种空间分布方式和掺杂浓度,发现掺杂元素的空间分布远比掺杂浓度更为重要。最后,对含有上述四种晶界的多晶试样分别进行了压缩模拟,并根据几何关系预测了四种试样中形成孪晶的数量,进而将预测结果和模拟结果进行了对比。试样中初始晶粒的[0001]晶向与加载方向的夹角是影响孪晶数量的主要因素,此外,孪生顺序也会影响孪晶数量。还分析了掺杂元素对多晶镁演变方式的影响,发现掺杂元素能调控多晶镁中的孪生顺序,进而影响试样的演变方式。进一步分析了温度对多晶镁演变方式的影响,发现温度既能调控孪生顺序,又能加剧孪晶和基面滑移的竞争。以上工作对镁中晶界迁移、人字形缺陷形核、孪晶形核等过程做了系统而全面的影响因素分析,就如何发挥孪晶对镁材性能的贡献给出了启示,还揭示了掺杂元素的空间分布对缺陷调控的重要性,为镁材的低合金化缺陷调控提供了思路。