由于小孔构件结构中的应力集中问题,循环载荷下的疲劳是其失效的主要原因,利用激光冲击强化技术可以提高材料的疲劳可靠性。激光冲击强化技术主要通过改变残余应力场来提高寿命,但残余应力场影响因素众多。对激光冲击强化小孔构件可靠性影响因素进行系统分析并建立P-S-N曲线,可以在分析应力强度与疲劳寿命的关系的基础上更好地控制影响因素,因此工作具有十分重要的究意义。本文在理论分析的基础上,通过仿真与试验相结合,研究在残余应力的基础上各因素对疲劳寿命的的影响,探索各因素对疲劳寿命的影响规律,建立P-S-N曲线,得出不同可靠度下应力与寿命的关系。主要研究内容及成果如下:(1)根据弹塑性力学,在分析激光冲击后残余应力的形成机制,应力强度因子理论和残余应力场的的基础上,对疲劳裂纹扩展速率以及疲劳扩展寿命影响机制进行研究。结果表明:激光冲击可以产生残余应力场,残余压应力可以降低裂纹应力强度因子与裂纹扩展速率,残余压应力导致循环应力幅值降低可以提高裂纹扩展寿命。(2)通过对激光冲击强化小孔构件的失效分析,研究疲劳寿命的主要影响因素,并从影响残余应力场的角度,研究各因素对疲劳寿命的影响规律。结果表明:激光冲击强化小孔构件的影响因素主要有材料、厚度以及激光冲击强化工艺,影响激光冲击残余应力场的形成,进而影响疲劳寿命。(3)通过ABAQUS软件平台,分析不同板厚、材料、峰值压力以及三因素联合作用下,激光冲击强化小孔构件残余应力场的分布规律。结果表明:厚度增大会使得孔壁压应残余拉应力值和区间增大,钛合金材料孔角的残余压应力比铝合金材料的大得多,功率密度增大残余压应力增大幅度降低,对孔壁残余压应力值影响最大的是材料,对表面残余压应力影响对大的是功率密度。(4)采用正交试验,运用疲劳统计分析方法对寿命数据进行处理,建立了P-S-N曲线进行可靠性分析与正交分析。研究得出:在相同可靠度条件下4mm钛合金大功率密度下的小孔构件的寿命最高;给出了对于多点激光冲击强化小孔的光斑大小、搭接率、冲击层数、冲击范围、功率密度、能量等参数的确定方法。研究表明,较小厚度下采用大功率密度冲击钛合金材料时的激光冲击强化小孔构件疲劳寿命可靠性最高;通过疲劳数据统计分析建立可以描述不同可靠度下寿命与疲劳强度的关系的P-S-N曲线,给出工艺参数的确定方法,对于提高构件疲劳可靠性以及选择最优工艺方案的选择有重要意义。