激光喷丸强化是利用激光冲击波压力对工件表面进行强化的一种先进技术,在航空、航天、汽车、国防装备等方面有着广泛的应用。本文从理论基础、数值模拟和实验分析等方面,对激光喷丸强化6061-T6铝合金的工艺影响、延寿机理等进行了初步探讨,主要研究工作有以下几点:　　 从冲击动力学理论入手,对冲击波的压力估算模型进行了适当修正,考虑了激光冲击波压力在时空上的非均匀分布,并且在数值模拟部分利用FORTRAN语言编写了适合大面积激光喷丸数值模拟的压力加载程序；结合断裂力学的基本理论,推导计算了压应力状态下CT试样的裂纹扩展寿命的估算公式,从而对激光喷丸延寿机理有了更加深刻的理解。　　 基于显式动力学理论,对大面积激光喷丸强化进行了有限元建模,先后解决了激光冲击波压力的加载、材料本构模型的建立、以及无限单元的处理等难题；借助数值模拟的方法,研究了应力波在靶材中的传递和衰减现象,表明了大部分能量以“纵波”的形式向靶材内部传递；对激光喷丸后方块试样的残余应力和变形分布进行了较为系统的数值模拟研究,主要工艺参数包括激光能量、喷丸次数、光斑直径、光斑间距和光斑布置方案,为激光喷丸技术的实验研究及工业应用提供了一定的借鉴和指导。　　 利用高功率脉冲激光器对6061-T6铝合金方块试样和CT试样进行激光喷丸强化处理,光斑布置方案选择50％光斑搭接；采用高精度三坐标测量机对激光喷丸后方块试样表面的微变形进行测量,随着激光能量的增加,表面变形呈增大趋势,但增加幅度逐渐减少；采用X射线应力测试仪测量激光喷丸后试样表面的残余应力,结果表明残余压应力水平也随激光能量的增加而增加。　　 对激光喷丸前后CT试样进行疲劳裂纹扩展试验,结果表明激光喷丸可以有效延长CT试样的裂纹扩展寿命；结合断裂力学理论,分析了激光喷丸对CT试样裂纹扩展寿命的影响,对激光喷丸延寿机理有了更深刻的理解。