激光冲击处理技术(LSP)是利用高功率密度、短脉冲激光束辐射金属材料,使材料表面附加涂层迅速气化形成等离子体并膨胀爆炸产生高压冲击波,该冲击波使材料表层显微组织发生改变,并在材料表层形成高残余压应力,从而提高金属材料表面硬度、抗磨损、抗腐蚀和抗疲劳等力学性能的一种新型表面改性处理技术。激光冲击处理无需改变材料的表面化学成分,而可使材料的表面性能得到有效强化,尤其是能够大幅提高金属材料的疲劳寿命,在航空航天、汽车、内燃机、工程机械等现代制造业领域具有广阔的应用前景。　　本文从塑性动力学、应力波理论出发,分析了激光诱导等离子体冲击波的机理以及激光冲击波在材料中的传播过程。建立了微尺度激光冲击处理的二维轴对称有限元模型,分析了材料本构关系以及显式动态有限元模拟过程。利用ABAQUS有限元软件在微尺度下对金属材料进行了激光冲击数值模拟,分析了数值模拟过程中不同参数对材料塑性变形和残余应力场等仿真结果的影响,通过有限元仿真方法对激光冲击处理金属材料产生的动态响应效果进行了研究。最后运用准分子激光器在金属靶材上进行微尺度激光冲击处理实验,并在实验的基础上对比分析了冲击处理的模拟结果与实验结果,检验了冲击模拟过程的合理性。实验测量数据与模拟数据的对比表明两者之间有着较好的一致性。