激光冲击处理是一种利用高功率短脉冲激光与材料相互作用过程中产生的高压冲击应力波的力效应来改善金属材料机械性能的新型表面改性技术。对材料进行激光冲击处理,可使材料产生塑性变形、残余压应力以及高密度位错等,有效地提高了材料的疲劳强度,从而在航天、汽车、工程机械等现代制造领域具有广阔的前景。　　 本文采用试验与数值分析相结合的方法,研究了激光冲击和激光搭接冲击诱导残余应力场。　　 以ANSYS／LS-DYNA为平台,建立了激光冲击处理TC4钛合金类杆件(包括圆柱形试件和漏斗形试件)诱导残余应力场的有限元分析模型,详细地分析并讨论了建模过程中的几个关键问题,对TC4钛合金类杆件进行了激光冲击处理试验,并将试验结果与模拟结果进行了比较,发现两者变化趋势基本吻合,验证了此模型的正确性；在此基础上,探讨了试件形状和试件直径与光斑直径比对残余应力分布的影响。研究发现,漏斗形试件可以简化为与之相应的圆柱形试件进行激光冲击处理的数值模拟；不同形状的试件主要影响Z方向的残余应力分布；试件直径与光斑直径比η主要影响径向和周向残余应力分布,而对轴向的残余应力分布影响不大。　　 鉴于激光搭接冲击强化的必要性,本文对激光搭接冲击处理钛合金圆柱形试件进行了试验与模拟研究,并将模拟结果与试验结果进行了比较,发现两者有着较好的一致性。同时,探讨了不同的搭接率、激光功率密度和脉宽对残余应力场分布的影响,模拟结果表明:随着搭接率的增加,最大残余应力值和残余应力层的深度都会相应增加,但达到一定阈值后,同一区域冲击次数的增加,冲击区表面产生硬化,表面的最大残余应力值和残余应力层的深度Lp增加的幅度都会有所下降；随着激光功率密度的增加,最大残余应力值和残余应力层深度不断增加:但并不是无限增加；随着激光脉宽的增加,在轴向上,残余应力值呈递减趋势；在径向上,残余应力层的深度随着激光脉宽的增加而增加；在周向上,残余应力值的波动随着激光脉宽的增加先减小后增大。