为了研究激光辐照材料引起表面波纹现象及原因，采用钕玻璃激光器产生的脉冲激光来冲击黑漆作为吸收层的AZ91镁合金试样。激光冲击后采用表面三维轮廓仪对试样冲击区域表面进行测量，结果得到在冲击区域存在波纹分布现象；观测并描绘了表面形貌及表面波纹的分布情况，并分析了材料表面波纹特性与激光能量的关系；得出波纹特性受激光能量影响。最后从等离子体对试样的作用和等离子体内部相干受激光散射机制引起的光栅效应两个方面出发，讨论了热传导、热辐射以及激光照射等因素在试样表面产生热微扰动现象的耦合过程，进而从表面热微扰动的非平衡状态探讨了表面波纹的形成机理。

为了研究激光冲击强化对镁合金力学性能的影响以及不同激光冲击模式的效果,采用双束无叠加钕玻璃脉冲激光对AZ91镁合金进行冲击处理；冲击后在试样表面得到椭圆冲击斑，对光斑形貌和形状进行了观测分析，并与传统单点叠加冲击模式的结果对比。采用Triboindenter 纳米压痕仪测试了冲击和未冲击区域的纳米硬度，得到测量值分别为1.59GPa和1.47GPa；采用X2350A 型X 射线应力衍射仪测试冲击区域残余应力分布情况，并用有限元软件ABAQUS对残余应力进行了数值模拟，得到实验测量和模拟结果在加载区域都有高达-120MPa左右的残余应力分布，且模拟结果与实验结果一致。结果表明,采用双束无叠加冲击模式可以提高冲击效率；激光冲击处理提高了镁合金的纳米硬度和力学性能，增强了其抗外物冲击损伤和抗疲劳性能。

利用有限元分析软件ABAQUS对恒弹性合金3J53超薄板激光冲击半模成形过程进行了数值模拟。探讨了不同激光脉冲能量对板料运动速度和成形精度的影响,以及相同能量下板料不同区域的运动速度规律。数值模拟表明,当激光脉冲能量较小时,板料不能与凹模碰撞,中心区域节点上下往复振动,振幅逐渐减小,最后处于静止状态;当激光脉冲能量较大时,板料中心与凹模底部发生剧烈碰撞,碰撞后产生反向运动,速度逐渐减小,在零值附近缓慢波动一段时间,最终衰减到零。通过调整激光脉冲能量能够得到理想的波形零件。研究结果表明,利用有限元分析软件ABAQUS能够预测板料在激光冲击成形中的速度变化规律,为深入研究激光冲击成形过程提供依据。