激光冲击强化和冲击成形都是利用强激光诱导冲击波力学效应进行加工的技术,与传统喷丸强化和冲压成形技术相比,激光冲击波技术具有众多显著的优点,是一种极具应用前景的表面处理和加工技术。激光冲击处理研究的重点和难点之一是强激光冲击系统的研制,本文将虚拟现实仿真技术引入到强激光冲击系统仿真研究中,着重从以下几个方面进行了研究:(1)在对现有强激光冲击系统进行分析的基础上,介绍了该系统的硬件、软件以及控制系统等主要组成部分;研究了强激光冲击处理的典型工艺过程,以及冲击处理过程中激光器、工作台、靶材等的动态变化情况。(2)构建了强激光冲击系统的仿真体系,确立了强激光冲击系统仿真的总体结构,研究了仿真过程中的重点和难点问题;设计了基于虚拟现实的强激光冲击系统仿真平台的框架结构,并探讨了搭建仿真平台的方法和过程。(3)提出了构建激光冲击系统虚拟现实仿真的精确几何和运动模型的思想,通过UG与VRML有机结合,建立了系统的精确几何模型和运动模型。综合采用VRML、UG软件和JAVA语言开发了强激光冲击系统虚拟现实仿真平台。(4)针对五轴数控工作台的运动特性,引入了D-H法研究其运动学反解,为空间内靶材复杂运动的轨迹规划提供了理论基础,在此基础上模拟了三种不同冲击方式下的路径轨迹。(5)编制了基于网页的虚拟现实仿真系统,研究了冲击过程中不同人机交互方式在虚拟现实环境中的实现方法,通过JAVA语言编写出了虚拟实验的交互界面,实现了对强激光冲击系统的虚拟现实仿真。建立的强激光冲击系统虚拟现实仿真平台是开展关于强激光冲击波技术虚拟现实仿真研究的基础,也是优化冲击处理过程、实现自动化操作的重要实验平台,还是进一步开展多系统、多领域和多阶段仿真研究的重要条件,具有重要的研究价值和现实意义。