在航空航天工業中，由于產品形狀的多樣化和小批量，尺寸的穩定性和精度要求高，材料的比強度和比剛度大，傳統方法加工困難等生產特點促使了該工業特別重視柔性高能的加工方法，而激光沖擊成形技術恰好適應了這種要求。高能激光誘導的高壓沖擊波實現板料的動態塑性成形，是一種沖擊波力作用下所產生的冷塑性成形技術，由于具有超快、高應變率的特點，可以使成形表面獲得優異的表面質量和力學性能，如表面光潔、形成殘余壓應力和表面硬度提高等，成為集板材成形與強化一體的一種復合成形技術，下面對其進行有限元分析介紹。
      自20世紀80年代以來，對激光沖擊波應用技術的研究已較為廣泛和重視。主要體現在兩個方面：一是工程應用，為了改善金屬零部件的抗疲勞性能，許多學者對激光沖擊處理工藝以及激光設備系統進行了深入研究，二是理論基礎研究，追求深入理解激光沖擊的物理過程，沖擊波和合金材料相互作用的機理。到目前為止，國內的很多大學單位合作，對激光沖擊技術進行了較為系統的研究。本文對AlMg系合金中的Al-Mg-Sc進行了激光沖擊試驗研究。Al-Mg-Sc是熱處理強化效果不大的合金，具有中等強度和良好的可焊性、耐蝕性和成形性，是航天航空、核能和艦船等國防軍工尖端領域用新型輕合金結構材料。
      試驗用材料為Al-Mg-Sc合金，其化學成分(質量分數，%)為66.73Ａｌ、17.44Ｍｇ、2.17Ｓｃ、4.24Ｆｅ、9.42Ｓｉ。通過靜力拉伸試驗得到的該材料的主要性能參數如表1所示。試樣尺寸為85ｍｍ×85ｍｍ，厚為1.6ｍｍ，吸收層選用86-Ⅰ型黑漆，厚度為0.5ｍｍ，用40ｍｍ×4ｍｍ的Ｋ9光學玻璃作為約束層。激光參數如下：波長1.054μｍ，脈寬20ｎｓ，光斑直徑 7ｍｍ，激光束模式為準高斯分布。
      激光沖擊后，板料的輪廓如圖所示，可以看出，受到沖擊載荷的作用，激光沖擊面向下凹陷，未沖擊面向外鼓突，形成近似圓錐形的輪廓，試件沖擊表面形成十分致密的微凹光亮圈，沖擊后的表面粗糙度小于沖擊前的表面粗糙度。用三坐標測量機測量試樣變形量，最大成形高度達到1.4ｍｍ。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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