高压扭转（High pressure torsion,HPT）是众多大塑性变形（Severe plastic deformation,SPD）工艺中行之有效的工艺之一,能够有效制备出亚微米或纳米块体超细晶（Ultrafine grained, UFG）材料。块体超细晶材料由于其表面结构和晶粒结构发生特殊变形,使其具备优异的力学性能和加工性能,备受世界各国研究学者关注,成为目前金属纳米材料研究领域的热点。虽然通过试验研究工艺参数对材料高压扭转过程塑性变形的影响非常直观有效,但在高压扭转过程中,试样应力应变场的测试较为困难,并且试样的不均匀塑性变形一直没有得到足够的重视,这成为块体超细晶材料高压扭转制备原理分析及工艺优化的难题之一。基于此,本文采用ANSYS和DEFORM-3D有限元数值模拟与物理实验相结合的方式对不同材料高压扭转过程中的不均匀塑性变形特征及影响因素进行了研究。本文的主要研究结果如下所示: ¹在压力对压缩阶段试样不均匀塑性变形的影响、扭转圈数对高压扭转试样塑性变形的影响的研究中发现,随着压力和扭转圈数的增加,试样等效应变、硬度及显微组织结构的不均匀分程度加大,且三者不均匀分布规律相一致,自心部到边缘位置应变、硬度增加,晶粒细化:心部等效应变低、晶粒粗大、晶界明显、硬度低;中间区域应变、硬度较高,分布较为均匀;边缘位置等效应变、硬度高,呈等轴细晶组织。并且,发现心部的硬度峰、凹槽处的变形死区以及径向中心线边缘处的软区三个与整体变形规律不相符的特征区域。此外,高压扭转扭转阶段,相对压缩阶段产生剧烈变形,晶格畸变严重,晶粒细化更明显。（2）在模具参数（凹槽深度d、凹槽倾角Φ）对试样塑性变形影响的研究中发现,随着凹槽深度的增加,纯铜试样压缩阶段的不均匀塑性变形程度增加,自心部到边缘,试样整体上变形越来越剧烈。并且,变形死区的范围越来越大,软区径向宽度越来越大,并且试样径向塑性流动距离增加。随着凹槽倾角的增加,试样整体塑性变形减小,其不均匀分布程度降低,变形逐渐趋于平稳,而硬度峰区域的应变峰值、软区径向范围以及变形死区范围均随之降低。（3）摩擦对高压扭转两个阶段塑性变形的影响以及高压扭转后试样上下表层变形滞后的研究结果表明:在摩擦对高压扭转两个阶段塑性变形影响的研究中发现,无论是在压缩阶段还是扭转阶段,随着摩擦系数的增加,试样整体塑性变形增加,其不均匀分布程度加深,并且,与整体变形规律不符的特征区域（硬度峰、软区、变形死区）将随着摩擦系数的变化,产生相应的改变。在高压扭转后试样的组织观察中发现,由于上下模之间不同的运动形式及模具与试样间摩擦的存在,导致试样上下表面的塑性变形程度出现差异,上表面的变形滞后于下表面,并且,随着扭转圈数的增加,变形滞后性范围将向边缘位置靠近。