旋压成形过程具有典型的连续局部塑性变形特征,在针对薄壁回转体类构件的成形中有着显著优势。但是金属在旋压成形过程中具有高度非线性特征,变形过程非常复杂,在该过程中韧性断裂是旋压成形过程中主要的失效方式之一,这会极大的限制旋压成形工艺的应用。为此,本文采用实验研究、理论分析和有限元结合的方法,对旋压过程中的损伤演化机理进行了深入研究。首先,以现有的GTN（Gurson-Tvergaad-Needleman）修正模型作为基础进一步改进,引入了负应力三轴度及断裂截止面对损伤的影响。然后基于不同应力状态的力学实验对修正后GTN模型中的参数进行校正。基于本文改进的GTN模型对2024-T351铝合金的可旋性进行了模拟,通过模拟与实验最大减薄率的对比可知,基于改进的GTN模型,模拟预测的最大减薄率与实验所得的最大减薄率之间的误差仅为8.36%,从而验证了改进GTN模型在旋压中的适用性。通过改进的GTN模型对2024-T351铝合金可旋性的模拟可知,在启旋阶段,损失只集中在外层单元。随着减薄率的增加,损伤最大值区域会由外层单元向内层单元转变,并最终由剪切损伤过大而诱发裂纹萌生。通过对2024-T351铝合金的旋压实验发现,对多道次旋压每个道次的减薄率进行设计,发现当各个道次减薄率相对较低时,材料在反旋过程中均发生断裂。然而适当增加各个道次中的减薄率时,材料在反旋过程中却未出现裂纹。若进一步加大减薄率,反旋过程材料又发生断裂。以单道次反旋能达到的极限减薄率为对比参考,表明在多道次反旋过程中,材料能达到的极限减薄率与各个道次过程中的减薄率分配密切相关。基于本文提出的GTN改进模型,对旋压过程中不同减薄率下损伤的演变规律进行研究可知,在单道次旋压过程中,其极限减薄率下的断裂是由剪切损伤导致的;在多道次旋压成形过程中,当各个道次分配的减薄率较低时,则旋压过程中产生的裂纹是由孔洞损伤诱发形成的,当减薄率进一步增大后,旋压过程中产生的裂纹转而由剪切损伤诱发形成。通过分析发现,多道次旋压能达到的极限减薄率大于单道次旋压的原因在于,材料经过第一道次旋压变形后,材料发生了加工硬化,而第二道次的相对减薄率较低,导致内层单元受旋轮变形较小,因而使得其剪切损伤未得到充分增长,最终使得多道次旋压工艺下的极限减薄率大于单道次旋压成形工艺。通过分析可知,当把多道次旋压过程中各个道次的减薄率控制在21%左右时,材料在旋压成形过程中的极限减薄率能够达到最大。其次,以Mg-6Gd-5Y-0.3Zr合金为研究对象,先基于热压缩实验采用经典的两段式模型构建了该合金的高温流动应力-应变模型。但这种经典模型没有考虑材料变形过程中的损伤,因此无法预测材料在高温变形条件下的失效情况。通过对材料的热拉伸进行分析可知,在高温变形过程中导致的再结晶会对材料的宏观力学性能产生显著影响。为了构建高温变形条件下Mg-6Gd-5Y-0.3Zr合金的损伤演化机制,本文以Lou提出的解耦唯像模型作为基础,首次通过定义参考Zener-Hollomon值（Z0）构建韧性断裂应变与Z参数之间的关系,同时将影响模型中影响断裂截止面的C值定义为温度与应变速率的函数,从而建立了耦合了再结晶体积分数的高温断裂模型。然后基于连续介质损伤力学框架构建了耦合了再结晶体积分数和损伤断裂的高温本构模型,并将其通过二次开发的方式写入有限元。基于建立的热损伤本构构建了Mg-6Gd-5Y-0.3Zr合金热旋压有限元模型,通过与实验的对比验证了模型在热旋条件下的可靠性。最后,为了更深入了解旋压变形组织特征对材料后续力学性能的影响,本文以热旋后的Ti-6Al-4V合金为研究对象,基于低阶应变梯度塑性理论（CMSG）及连续介质损伤力学框架,构建了介观尺度模型。该模型考虑了由界面带来的强化效应,相较与经典的J2模型能够捕捉到由于第二相尺寸带来的影响,因此具有更高的精度。