小孔构件激光冲击强化技术是由于传统小孔机械强化工艺不足而提出的一种新型强化技术。本文在已有的平面激光冲击强化的研究基础之上,引入反射锥,利用在反射锥端面激光诱导爆轰波的横向膨胀作用,对小孔构件孔壁表面激光冲击强化进行了理论研究。运用数值模拟的方法研究了小孔构件激光冲击强化的动态过程、不同材料构件强化结果的对比、通孔盲孔孔壁变形、孔壁表面的残余应力场及孔壁表面微观结构,从而为小孔构件激光冲击强化技术的实际应用提供参考。其主要工作如下:首先,从激光诱导等离子体冲击波理论及残余应力场形成机理着手,分析了约束模型的优点,探讨了冲击波压力的计算方式并对激光冲击波峰值压力的估值公式进行了推导,研究了小孔构件在冲击波作用下的动力响应,并对小孔构件在激光冲击强化后的残余应力场进行了分析。其次,使用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对LY12CZ铝合金及紫铜为材料的小孔构件激光冲击强化的动态过程进行数值模拟,对其动态响应的特点进行了分析。然后将动态模拟结果数据导入ANSYS中进行静态数值模拟分析,分析小孔构件激光冲击强化后生成的稳定残余应力场分布特点,用上述步骤分析了激光冲击次数和材料不同对强化结果的影响。最后,基于前面的数值模拟分析,采用高能激光器对LY12CZ铝合金构件和紫铜构件进行了激光冲击强化实验。采用DSX510型3D金相分析显微镜对激光冲击强化后试样孔壁表面形貌进行了观测,分析了在反射锥顶端位置处孔壁的径向变形;采用X射线衍射法对激光冲击强化处理后孔壁表面形成的残余应力进行了测量,验证了实验结果与模拟结果基本一致;通过SEM及光学显微镜对激光冲击强化后的小孔内壁表面显微组织进行了观测,分析了激光冲击区域的表层材料的晶粒细化和孔壁表面强化层中的位错结构,从微观角度解释了激光冲击强化提高构架性能的部分机理。