激光喷丸技术作为一种新型的表面强化工艺,在航空航天、电站、医疗等多个领域具有十分乐观的应用前景。研究发现对于复杂薄壁零件,激光喷丸处理过程中产生的强冲击波容易使其发生变形,如何既能保证强化质量又能有效控制变形在误差范围内,是目前迫切需要解决的问题。本文研究了激光冲击诱导板料弯曲变形的过程,讨论了影响变形的主要因素,并且研究了激光喷丸技术对材料性能的影响。论文主要研究工作如下：(1)基于Fabbro模型和冲击动力学,建立了一端约束、自由端中心区域受激光冲击的悬臂板变形的分析模型。分析表明可以忽略激光加载阶段板料的变形,将成形过程简化成两个阶段,分别对这两个阶段进行了分析计算。通过2Crl3不锈钢板料的激光喷丸处理实验验证了解析模型的准确性。(2)建立了激光冲击悬臂板的仿真模型,利用ABAQUS中的显式动态分析模块对板料的变形过程进行了数值模拟研究,获得了数值模拟过程中需要注意的关键问题,分析了板料厚度、冲击次数以及搭接冲击对板料变形的影响。(3)在理论分析和数值模拟的基础上对2Cr13不锈钢悬臂板进行方形光斑激光喷丸实验研究,研究了不同工艺参数对冲击变形的影响。在理论分析基础上结合仿真结果和实验结果,获得了激光能量、脉冲宽度、材料尺寸等主要影响因素对板料变形的影响规律。通过这些影响规律可以预测工艺参数对板料变形的影响,同时可以根据待处理靶材的形变误差范围来确定激光喷丸工艺参数。(4)实验研究了方形光斑激光喷丸对2Cr13不锈钢材料表面形貌及力学性能的影响,分析了不同激光密度和冲击次数下激光冲击对材料表面残余应力、显微硬度的影响,结合实验和数值模拟重点研究了方形光斑激光喷丸处理靶材诱导残余应力场的分布规律。