带筋整体壁板是航空航天设计制造领域重要结构件。利用激光喷丸成形高应变率效应和作用区域精确可控的特点,可以解决带筋壁板有效成形的问题。本文针对带筋壁板激光喷丸成形工艺参数规划和形状控制,主要论述了激光喷丸成形中固有应变反求方法、固有应变模型预测成形的实验及仿真方法,提出基于固有应变的激光喷丸成形数值仿真方法,基于此研究了带筋壁板激光喷丸成形工艺设计。具体研究内容主要包括以下几个方面:方形板激光喷丸成形无边界效应装夹方法。研究了压紧力大小、压紧作用位置和压紧边数对激光喷丸成形的影响,分析了压紧作用对激光喷丸成形塑性应变的影响。提出了一种应用于小型试样的无边界效应影响的装夹方法。经过实验仿真研究,验证了该装夹方法的有效性。基于变形几何形状的激光喷丸固有应变反求方法。根据冲击微坑几何形貌标定了激光冲击压力的时间和空间分布模型,进行了连续激光冲击动态响应仿真,提取了固有应变沿深度方向的分布;建立了静弹性固有应变加载模型,并根据方形板激光喷丸实验结果对反求固有应变分布进行校正。实验表明,校正后的固有应变模型可以有效预测激光喷丸成形的最终弯曲变形。基于固有应变的带筋壁板激光喷丸成形建模方法。将基于固有应变理论的建模方法由方形板推广到带筋壁板,详细阐述了采用不同单元类型和连接方式实现带筋壁板有限元建模的方法,应用这些模型能够适应筋条结构特征,且计算效率较高。通过试验和仿真研究了单向筋条壁板、网格筋条壁板激光喷丸成形结果,分析了筋条分布对壁板整体成形的影响。带筋壁板激光条带喷丸成形工艺参数优化。研究了带筋壁板激光条带喷丸成形特点;提出了基于遗传算法的条带分布优化方法:以单向筋条壁板成形圆柱面为优化目标,通过固有应变模型计算成形结果,实现了其激光条带喷丸条带宽度和间隔宽度的优化。结果表明,条带喷丸可以抑制沿条带方向弯曲,且遗传算法能够适应本优化问题多变量隐式非线性等特点。综上所述,本文研究了装夹压紧对小型方形板激光喷丸成形的影响,提出了一种无边界效应装夹方式;确定了基于几何的激光喷丸固有应变获得和校正方法,应用该方法获得了特定参数下的固有应变分布;建立了带筋壁板激光喷丸成形固有应变模型,并利用遗传算法实现了激光条带喷丸几何分布的优化,为实现筋条壁板的精确可控成形提供了参考。