激光冲击液压柔性微成形是一种新型成形工艺,其原理是利用单脉冲激光诱导的冲击波压力冲击液体介质进行金属箔材成形。此新工艺的成形性能及尺寸效应呈现新的特征,需要进行进一步探究。本文采用理论、实验和数值模拟相结合的方法对激光冲击液压柔性微成形的成形性能及尺寸效应进行了系统研究。主要内容和成果如下:首先,讨论了激光与物质的相互作用及其力效应模型、微塑性尺寸效应模型、阻抗失配模型,以及高应变率下材料应变率的计算方法,为后续的实验和数值模拟研究奠定了理论基础。其次,搭建了实验平台,通过退火工艺获得不同晶粒尺寸和箔材厚度的T2铜箔,并在不同激光功率密度下,进行了激光冲击液压柔性微成形实验,探究了该工艺下的成形性能及晶粒尺寸效应。（1）在成形性能方面,研究发现:增大激光功率密度,最大胀形深度、表面粗糙度、厚度减薄的不均匀性这三方面增加,弹性回复率降低;该工艺大大改善了减薄圆角处的减薄,最大减薄处在底部过渡区,这是由于液体的均压作用和材料的流动补充;硬度最大的区域为箔材的底部,这是因为高应变率和塑性变形对位错密度增大的耦合作用。（2）在晶粒尺寸效应方面,研究发现:箔材厚度与晶粒尺寸比值N（t/d）>1时,N值减小,最大胀形高度增加,表面粗糙度的粗化不显著,箔材厚度的减薄加剧,深度弹性回复率降低;N<1时,最大胀形高度减小,粗糙度显著增加,减薄的规律性降低,深度弹性回复率大大增加;N4.3时,N值越大硬度越小,符合了反Hall-Petch关系,孪晶变形为主要机理。最后,采用Hypermesh/LS-DYNA软件利用流固耦合方法对成形过程进行数值模拟研究。（1）对成形性能研究发现:工件胀形高度的模拟与实验结果具有高度的一致性;液体介质共会产生四次冲击波,后两次冲击波压力因为液体内摩擦力的存在,发生耗散,第二次冲击波压力作用于工件的表面,明显抑制了工件的回弹,工件位移的回弹很小;液体介质延长冲击波的作用时间,箔材的成形质量高;成形从圆角入口处首先发生,而非脉冲激光能量最大的中心位置;中心边缘区域xy平面的速度矢量最大,结合SEM图中出现韧窝形貌,表明此处发生的为韧性断裂;橡胶层和液体大幅均化了冲击波压力,利于提高成形均一性。（2）基于相似性原理模拟了不同比例因子的模具系统,探究了几何尺寸效应对成形效果的影响。研究发现:大比例因子的模具系统,晶粒数量多,晶粒间的协调作用大,晶粒内部几何必要位错（GND）少,出现局部软化,胀形深度大,弹性回复率小,成形精度高;大比例因子的模具系统,等效塑性应变小,这在一定程度上反应了在高应变率激光冲击液压柔性微成形工艺中,工件成形能力的提高;大比例因子的模具系统,液体瞬时最大液体压力反而小,这对于屈服强度大的难成形材料成形时需更大的激光能量。本论文探究了激光冲击液压柔性微成形的成形性能及尺寸效应,为该工艺的应用奠定了理论与工艺基础。