镁合金晶粒细化是提高镁合金室温变形能力的重要途径。镁合金单道次挤压变形程度有限,而多道次加工容易使得坯料加工断裂,难以获得高性能材料。镁合金ECAP-FE复合挤压工艺可使镁合金获得较大的累积应变,实现晶粒细化。物质点法是一种兼具了欧拉法和拉格朗日法二者优点的新型无网格算法,在处理大变形问题时避免了有限元网格畸变和离散元收敛性差、计算量大的缺陷。本文以物质点法为研究手段,对镁合金ECAP-FE复合挤压工艺过程问题,开展了基于物质点法ECAP-FE复合挤压过程的仿真研究。利用FORTRAN语言编写了ECAP-FE复合挤压过程的物质点法程序。对AZ31镁合金ECAP-FE复合挤压进行模拟,得到的挤压力和等效应变与已有文献的结果对比分析,吻合较好。表明物质点法对AZ31镁合金ECAP-FE复合挤压过程的数值模拟是可行的。基于物质点法对AZ31镁合金ECAP-FE复合挤压工艺过程进行数值模拟。分析模具结构参数(过渡距离、挤压比、模角、冲头形状等)和成形工艺参数(挤压温度、摩擦系数、挤压速度等)对AZ31镁合金ECAP-FE复合挤压工艺过程的影响规律。通过对模具结构参数的研究表明:过渡距离大小对挤压载荷峰值影响不大,但随过渡距离的增加,出现挤压载荷峰值时间有明显的滞后;模角增大,挤压载荷峰值越大,且峰值出现的时间提前;挤压比越大,挤压载荷峰值越大;冲头形状引起材料通道内部摩擦力变化,从而挤压载荷峰值发生变化。通过对成形工艺参数的研究表明:挤压温度、挤压速度的增加,挤压力下降;摩擦因子的增大,挤压力增大。为了预测综合因素影响下AZ31在ECAP-FE过程中变形效果,基于物质点法对AZ31镁合金ECAP-FE复合挤压过程进行正交分析数值模拟研究。选用AZ31挤压过程中的挤压载荷峰值作为实验指标,挤压温度T、摩擦因子m和挤压比λ三个不同的实验因数,进行极差分析和方差分析。研究结果表明:对挤压峰值载荷影响最大的参数组合为挤压比2,摩擦系数0.1,挤压温度300℃;三个因素显著水平关系为:挤压比>摩擦因子>挤压温度。本文的研究为镁合金ECAP-FE复合挤压提供了一种新的数值模拟方法,且为成形工艺参数的选取具有一定的指导意义。