室温, 常压下, 利用Nd∶YAG脉冲激光器产生的波长为1 064 nm, 脉宽12 ns, 能量分别180, 230和280 mJ的脉冲激光冲击Ti靶, 使用中阶梯光栅光谱仪检测了三种激光能量下对应的光谱。 调节延时器DG645的延迟时间, 检测了延迟0～500 ns时间范围内Ti等离子体对应激光能量下的发射光谱, 分析光谱, 可以得到了九条不同的的TiⅠ 和TiⅡ等离子体谱线, 证明在该实验条件下, Ti靶能够充分吸收能量电离且离子谱线具有不同的演化速率, 利用Saha-Boltzmann法计算并分析Ti等离子体电子温度, 实验结果表明: 相同的延迟时间, 激光能量越大, 谱线相对强度越大, 电子温度越高, 谱线相对强度的变化量随激光能量的变化量增大而增大; 在延时0～150 ns内, 三种激光能量下的等离子体电子温度和谱线的相对强度都随延迟时间的增加而快速下降, 其中280 mJ激光能量下的等离子体电子温度和谱线强度下降速率较快; 在150～250 ns范围内, 电子温度和谱线强度均随延迟时间的增加有一个缓慢的上升, 180 mJ激光能量下的等离子体电子温度和谱线强度的上升速率较快。 250～500 ns范围内, 三种激光能量下的电子温度和谱线强度均随延迟时间的增加而缓慢下降。

采用动力学有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对316L不锈钢靶板在脉宽为纳秒量级的强激光诱导的冲击波作用下的变形速度进行了数值模拟，建立了适用于高压高应变率条件下的有限元模型，并将数值模拟得到的速度曲线与前人实验结果进行了比较，验证了模型的正确性。此外，靶板的变形速度随冲击波压强的增加而增大，随靶板厚度的增加而减小。模拟结果对研究激光冲击成形、靶板层裂以及侵彻等过程具有参考意义。

提出一种基于激光间接冲击技术高效、高精度地制造微零件的新方法,采用激光冲击聚合物间接加载机制，结合不同形状的微模具，使用NdYAG-GAIA R 激光器在厚度为35 μm的钛板上实现了在单脉冲激光冲击作用下制造精密金属微零件。使用KEYENCE VHX-1000C超景深三维显微系统对成形的微零件进行观测，发现在合适的激光能量范围内，成形的微零件表面轮廓质量较好，且微零件的成形深度与微模具的凹坑深度基本一致。使用有限元分析方法对微零件的成形过程以及成形零件厚度的减薄率进行了数值模拟分析。从实验和模拟的结果可以看出，该成形方法可以在激光单次冲击作用下成形质量良好的微零件。

为了研究激光冲击对镁合金表面抗腐蚀性能的影响, 利用钕玻璃脉冲激光对AZ31镁合金表面进行不同次数的激光冲击处理, 用透射电子显微镜观察镁合金表层的微观组织, 并采用电化学测量技术在氯化钠溶液(质量分数为0.035)中测试其极化曲线和电化学交流阻抗谱的影响。结果表明, 激光冲击波导致镁合金表面层产生超高应变速率的塑性变形; 晶粒内部存在与孪晶相互交叉、相互缠结的高密度位错而导致晶粒细化; 极化曲线和交流阻抗谱表明1次激光冲击后AZ31的自腐蚀电位提高约267mV;腐蚀电流稍有增大, 反应电阻增大, 抗腐蚀性明显提高; 随着冲击次数的增多, 腐蚀抗力未明显提高。其相应的交流阻抗谱也得出与极化曲线相同的结论。该研究对于激光冲击处理镁合金提高耐腐蚀性具有一定的参考价值。

利用钕玻璃脉冲激光对AZ31镁合金表面进行激光冲击处理，金相显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)微观组织表明激光冲击波导致镁合金表面层(强化层约0.8 mm)产生超高应变速率的塑性变形，晶粒内部存在大量位错和孪晶，高密度位错相互缠结,并与孪晶相互交叉导致晶粒细化。镁合金冲击表层硬度比基体提高约58%，表面残余压应力达120 MPa。在质量分数为3.5%NaCl溶液中，采用动电位扫描技术和慢应变速率拉伸应力腐蚀试验研究其冲击后的腐蚀行为，结果表明激光冲击后自腐蚀电位提高，腐蚀电流增大，抗腐蚀性有所降低，但激光冲击后镁合金抗应力腐蚀性能提高。

采用激光冲击强化技术对原始组织为层片状珠光体的高碳钢进行表面强化处理，借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和显微硬度计等手段研究了激光冲击次数对高碳珠光体钢微观组织和硬度的变化规律。结果表明，原始珠光体组织经激光冲击后，渗碳体片层发生弯曲、断裂、球化，并且随着冲击次数的增加，冲击中心区域渗碳体球化程度加剧，溶解量也随之增加，过饱和的碳原子溶于铁素体基体中，导致其点阵常数增大。多次冲击后冲击中心区域材料表层的硬度从300 HV(原始珠光体组织)分别增加至333 HV(2次激光冲击)，353 HV(6次)。

在约束结构下用短脉冲强激光对不同形状的铝片进行了冲击对比实验,研究了约束层和表面黑色涂层的作用.进行了水约束层作用的实验,所得的应力波强度与无约束层时相比有大幅度提高,但低于理论预测值.比较实验结果发现,黑色涂层更主要的作用是防止靶表层的烧蚀破坏,而冲击过后剩余的涂层会明显地衰减传向靶中的应力波.对于实际工程应用中有重大意义的非规则平面情形下的约束机制,实验表明,在曲率半径大于400mm时平面约束结构的作用依然有效.

针对激光冲击板料成形的特点 ,提出采用ANSYS/LSDYNA软件进行板料激光冲击成形的数值模拟。从激光冲击成形有限元模型的建立和网格划分、激光脉冲处理和加载、板料力学性能和边界条件等方面 ,分析了基于ANSYS/LSDYNA的激光冲击成形过程的三维有限元数值模拟中的一些关键问题的处理

介绍了用于激光冲击的航空铝合金7475T761和2024T62试件。得到了这两种铝合金冲击和未冲击的拉一拉疲劳试验数据。试验数据表明，激光冲击能有效地提高航空铝合金抗疲劳断裂的性能。