围绕提高镁合金结构材料的强韧性问题，开展镁基合金体系的相图、相平衡热力学、合金化原理、细晶变质剂等方面的研究，逐步建立和完善多元镁合金热力学数据库，据此构建新型多元镁合金设计的理论框架：通过亚稳溶解度间隙的理论计算和实验验证，研究GP区析出的演变规律，设计具有GP区强化特征的新型镁合金；通过相关合金体系的热力学计算和实验研究，寻找与镁合金基体共格的稳态耐热强化相，设计具有高蠕变抗力的新型耐热镁合金；通过析出驱动力和表面能的计算与评估，搜寻有效的晶粒细化变质剂，探索细晶变质机理；通过研究外加磁场对镁合金相平衡关系的影响规律，为镁合金在外场作用下的组织控制奠定基础；通过典型实例分析，确立镁基结构材料的现代合金设计新方法，使镁合金结构材料的研发建立在可靠的理论基础之上，促进具有自主知识产权和原创性研究成果的诞生。