再结晶和晶粒长大是加工金属材料的物理冶金过程的重要过程。利用实验研究方法研究再结晶和晶粒长大过程不仅费时费力,而且许多影响因素难以精确控制。计算机仿真技术为模拟金属材料再结晶和晶粒长大过程用来对其组织动态演变和图像模拟提供了一种很有效的手段。本文应用元胞自动机方法对金属再结晶和晶粒长大过程进行数值模拟。基于元胞自动机法、材料再结晶理论和仿真理论,通过计算机模拟和图像分析技术相结合,分别建立了晶粒长大和再结晶模型,完成再结晶和晶粒长大过程的模拟实验,以及显微组织变化规律的研究和总体晶粒形态变化的模拟研究。应用CA模型和MC模型所模拟的晶粒长大行为基本符合材料的理论基础和实际规律。本文还将CA法和MC法耦合起来进行晶粒长大模拟,得到了更好的模拟结果。所建立的模拟再结晶动力学的模型,其模拟统计结果和其微观组织模拟结果与现有再结晶理论和规律以及相关文献的实验结果基本一致,验证了所建再结晶模型的合理性。