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飞秒激光冲击成形（Femtosecond Laser Shock Forming，fs-LSF）是利用飞秒激光诱导的冲击波使薄板或者箔材发生塑性变形的成形技术。无热效应、定位精确、可控性好的特点，使其非常适合加工微小部件，在精密加工、微制造、微调整领域具有重大的应用前景。本文结合数值模拟和实验，研究了铜箔材在飞秒激光冲击下的成形规律。主要工作有以下几点: (1)基于双温模型，数值计算了飞秒激光作用下铜箔材的温度场。通过对电子温度和晶格温度演变过程的分析，研究了飞秒激光下，材料内部的能量转移特征;研究了脉冲宽度、脉冲能量密度等对电子温度和晶格温度演变的影响规律，结果表明:激光脉宽增加，电子温度降低，电子和晶格达到热平衡的时间延长;激光能量密度越大，电子温升越快，峰值温度也越高，电子和晶格的耦合时间越长。 (2)在ABAQUS中建立飞秒激光冲击成形的有限元分析模型，数值研究了激光脉宽、能量、冲击次数和材料厚度对箔材变形行为的影响规律，结果表明:飞秒激光冲击条件下，凹坑由两部分构成:中心凹坑区域和边缘过渡区域;数值研究所得的凹坑深度随脉冲宽度、激光能量、冲击次数的增大而增大，随材料厚度的增大而减小;数值研究了飞秒激光冲击条件下，材料内部应力和应变特征，研究了应力波结构、波速及衰减规律，结果表明:材料内部同时存在弹性波和塑性波;塑性波波速随激光能量的增大而减小;随着传播的深入，应力波的衰减速度减慢。 (3)进行了飞秒激光冲击成形实验，研究了激光脉宽、能量、冲击次数等对箔材变形影响的实验规律，比较验证了实验研究结果和数值研究结果。结果表明:实验所得凹坑形貌与模拟结果相同，凹坑由两部分构成:中心凹坑区和边缘过渡区。其中，中心区为激光直接作用区，其横向尺寸与激光束直径一致，而边缘过渡区的尺寸随着脉冲宽度的增加而增加。关于这一点，理论和实验结果一致。但是，冲击次数对凹坑深度的影响，数值研究结果和实验研究结果不一致。我们分析认为，实际实验中，多次冲击过程中，吸收层损耗和约束层剥离，会削弱实际激光冲击效果。