镁合金由于具有低密度、比强度高和切削性好等优点广泛地应用于航天航空、电子和汽车等领域中。但是,镁合金室温下滑移系少,塑性差,加工成形较困难;温热环境下滑移系被激活,易发生动态再结晶,塑性好。超声振动辅助塑性成形技术,具有降低成形力、减小摩擦和提高成形质量等优点。超声振动的研究一般处于常温环境中,在温热条件下超声振动对材料的影响尚未明确。且热振联合辅助拉伸变形行为和本构建模缺乏系统的研究。本文针对这些问题,进行了深入的研究。本文通过选取超声波电源和换能器,并对变幅杆进行尺寸设计。对所设计的超声装置通过ABAQUS有限元软件进行模态分析,验证设计的可靠性。并对加工后的热振联合辅助拉伸装置进行超声振幅的测试,验证了此装置符合实验要求。最终实现了热振联合辅助拉伸实验平台的建设。本文首先对AZ31B镁合金板进行超声振动辅助常温拉伸实验。主要结果表明施加超声振动,AZ31B板材的流动应力瞬间降低。较低能量的超声振动能有效促进孪晶的形成,提高材料塑性能力,以软化效应为主;当超声波能量增大时,反而抑制孪晶的形成,硬化效应占主导。其次,对AZ31B镁合金板进行温热拉伸实验和热振联合辅助拉伸实验。结果表明热振联合作用下材料的动态再结晶推迟发生,屈服强度和抗拉强度下降,延伸率提高,塑性提高。针对以上力学行为,本文首先考虑常温下超声振动对镁合金的影响规律,基于位错动力学构建常温超声振动下镁合金的本构关系模型。其次,考虑超声能和温度的共同作用,基于热激活机制并结合常温本构关系模型,构建热振联合辅助下镁合金的本构关系。经实验验证,构建的本构关系模型能够准确地预测热振联合辅助下材料的应力应变关系。最后,为探索热振联合效应下材料力学性能的改变对塑性成形工艺的影响,本文建立了镁合金热振联合单点渐进成形数值模型。结果发现成形后零件的等效应力降低,等效应变增大,轴向力降低。研究表明热振联合辅助下能促进材料软化,降低成形力,提高材料的塑性。本研究为难变形金属热振联合辅助塑性成形工艺的开展提供了一定的理论指导和借鉴作用。