随着微电子设备,微机电系统及高精密仪器的发展,超薄板材成形技术的研究越来越重要。激光微冲击成形是利用脉冲激光产生的等离子体爆轰波的冲击力效应使超薄板材产生塑性变形的新技术。本课题将激光冲击应用于微成形,综合激光冲击成形与微塑性成形的优点。在连续介质力学框架下,考虑材料的晶体结构特征和塑性变形机理,将微尺度下的多晶体材料看作由晶粒和晶界组成的两相复合材料,把晶粒想象成嵌入多晶体基体中的一系列小的变形体,并将晶粒和晶界采用不同的本构方程来描述,利用VC++开发了基于上述思想的网格划分程序MicroMesh,并利用有限元模拟软件LS-DYNA,对变形过程进行了数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致,说明本文所建立的网格划分方法是合理的,能有效地模拟激光微冲击成形中板料的变形过程。利用自主开发的有限元网格划分程序MicroMesh结合商用程序LS-DYNA,对轴对称超薄板材脉冲激光微冲击成形过程进行了数值模拟,研究了不同激光参数、材料参数、微凹模直径等对激光微冲击成形的影响,并对单点多次冲击进行了模拟,得出很多有价值的结论:(1)晶界对激光微冲击成形的影响很大,薄板的下凹变形随晶界厚度的减小而增大,二者呈近似线性关系。晶界的存在对薄板的下凹成形起阻碍作用,并且晶界越厚,下凹成形量越小。(2)利用编程实现了激光冲击波产生的峰值压力的加载,模拟了不同峰值压力下板材的变形情况,发现:峰值压力是激光微冲击成形的主要影响因素,随峰值压力的提高,变形量增大。(3)研究了板材参数对板材变形量的影响:在其它工艺参数相同的情况下,不同材料对应不同的变形量;相同的材料,厚度的增加对冲击成形起阻碍作用;板材晶粒越不规则,其变形量越大;(4)研究了微凹模直径对板材变形量的影响,发现:微凹模的直径与光斑直径的比值越大,对板材变形量的影响越小。(5)单点多次冲击时,首次冲击的变形量最大,以后各次冲击的变形量逐渐减小。