激光冲击成形技术采用高能量超短脉冲激光加工材料,在极短的时间内脉冲激光被吸收产生等离子体,等离子膨胀爆炸诱导冲击波改变材料形状和内部机械性,在复杂零件、小曲率弯曲成形、难成形和微型零件成形等领域具有可控性好、精度高、尺寸稳定等独特优势,在航空航天、微机电系统等行业应用前景好。由于冲击波加载作用时间极短,成形过程耦合因素多,激光冲击成形过程复杂,金属零件显示出不同的弯曲机制,有必要对激光冲击成形机理、成形过程开展进一步的深入研究。论文开发了基于数字轮廓仪的激光冲击成形形变测量的定制系统,测试了2024型铝合金在Nd:YAG高能量脉冲激光冲击下变形规律,实验研究了凹凸弯曲机制表征脉冲激光冲击成形机理。具体研究内容如下:（1）设计并开发实时监测系统测量激光冲击过程中材料形变。为了提高激光冲击成形过程中样品变形的测量精度,选取非接触、高精度的超高速数字轮廓仪,搭建基于高速轮廓仪的激光冲击变形实时监测系统。根据零件冲击成形的形变曲线测量要求,设计实时采集、离线测量等多个模块,开发出定制软件系统监测激光冲击成形过程中样品变形过程,成功获得零件成形的二维和三维形变数据和曲线。研究结果表明,根据实时监测系统的测量数据,提出多种实验方案改进激光冲击成形过程,能够在实际应用中提高激光冲击成形的准确性。（2）实验研究凹凸弯曲机制表征2024型铝合金的激光冲击变形机理。研究结果表明:在激光冲击成形期间,保持其他参数的值不变,增加样品厚度会减小样品形变的大小。样品厚度从1mm到3mm变化时,形变机制从凹面过渡到凸面形成机制,过渡区间在1.2mm至1.6mm之间。激光强度、光斑重叠率与形变的大小成正比关系。激光冲击的区域也会影响样品的形变。激光冲击区域较大时,样品弯曲成抛物线形,随着激光冲击区域的减小,样品弯曲逐渐变为“V形”。增加激光强度会增加加工样品的粗糙度,样品厚度的增加会降低样品的粗糙度,而光斑重叠率的提高则会降低样品的粗糙度。本文提出的激光冲击成形理论模型和监测系统实现了材料形变过程的有效监测,为激光冲击成形参数的合理优化和工业应用奠定基础。