Дисертація присвячена дослідженню механізму і динаміки релаксаційного і синергетичного структуроутворення в процесі пластичної деформації ГЦК металів і багатофазних сплавів на основі алюмінію. Кількісні характеристики структури визначали за допомогою статистичної обробки даних трансмісійної електронної мікроскопії, а для масштабних комп'ютерних обчислень деформаційного структуроутворення з використанням методу молекулярної динаміки були використані методи комп'ютерного моделювання із застосуванням ГРІД-технологій. Обчислення проводилися на базі кластеру ІМФ НАНУ. Всі результати, як експериментальні, так і розрахункові, одержані шляхом МД-моделювання, є важливими і актуальними як з теоретичної, так і з практичної точки зору. На основі результатів статистичної обробки ТЕМ-зображень деформованих і зруйнованих зразків сплаву 2024-Т3 і порівняння їх з результатами ТЕМ-дослідження структуроутворення при вальцюванні полікристалічного нікелю показано, що знеміцнення матеріалу в процесі деформації і руйнування обумовлено розвитком рекристалізаційних процесів. Аналіз кінетики рекристалізації показав, що можливим механізмом росту зародків рекристалізації - мікрозерен, утворених шляхом кристалізації аморфної структури каналів гідродинамічної течії (ГК), є їх злиття. Незважаючи на те, що мікрозерна мають різну кристалографічну орієнтацію, в області границь мікрозерен можуть відбуватися процеси, аналогічні тим, які відбуваються в деформованому кристалічному матеріалі далеко від рівноваги і призводять до утворення ГК. Рідиноподібна структура граничних прошарків полегшує поворот сусідніх мікрозерен в потрібному напрямку і забезпечує єдину орієнтацію області їх скупчення, що призводить до подальшого розвитку рекристалізаційного процесу. В дисертаційній роботі вирішується важливе для авіаційного сплаву 2024-Т3 питання, суть якого полягає у пошуку такої механічної обробки, яка сприяє збільшенню його втомної довговічності. На основі статистичного аналізу фазового складу сплаву 2024-Т3 після різних режимів механічної обробки вперше показано, що втомна довговічність зростає після попередньої деформації з імпульсним підвантаженням, що є наслідком утворення найбільш оптимальної концентрації часток зміцнюючих фаз. Експериментально доведено, що в сплаві, який руйнується в умовах втомного навантаження, сумарна концентрація часток істотно менша, ніж в сплаві, який руйнується при статичному або динамічному розтязі. Моделювання методом молекулярної динаміки (МД) з застосуванням ГРІД - технологій і обраним потенціалом міжатомної взаємодії за методом зануреного атому - МЗА-потенціал (ЕАМ) - дозволило вирішити фундаментальне питання про утворення ГК і вперше показати можливість утворення в бездислокаційних ГЦК нанокристалах атом-вакансійних станів, які можуть розглядатися як зародки ГК.