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激光冲击成形技术是在对激光冲击强化机理的认识和研究基础上发展出来的,是一种新型板材柔性精密成形方法。在激光冲击强化的过程当中,零件表层产生沿厚度方向分布的高幅残余压应力场,残余应力驱动板材发生曲率较小的弯曲变形,基于这种现象逐步发展出激光冲击成形的理念。激光冲击成形在板材成形领域具有显著优点:超高压成形（GPa级）、超高应变率(106107s-1)、短脉冲时间、板材无模成形、激光参数可调节、可以预测板材的成形轮廓等,因此其有望替代传统的机械喷丸板材成形工艺。此外,采用激光冲击成形技术成形后板材表面残留有益压应力,这可以改善材料的塑性成形能力及其他相关性能,有效地提升金属零件的使用性能。本文以2024-T351铝合金作为研究对象,进行激光冲击凸成形实验以及仿真研究,从激光参数、冲击路径及板材厚度等方面分析了板材变形区的残余应力场分布状况,并对激光冲击后板材弯曲程度做定量分析。使用ABAQUS有限元分析软件建立激光冲击凸成形模型,对成形后板材残余应力场分布及板材变形量进行仿真分析。本文主要研究工作及结论如下:（1）2024-T351铝合金薄板具有良好的激光成形能力。激光工艺参数（如激光能量、冲击次数等）和板材厚度等因素的不同组合,板材会相应产生不同的弯曲变形特性。本实验中厚度较小的板材（1mm）在较大的激光能量（5J）下表现为凹变形,而厚度较大板（3mm）在较小的激光能量（3J）下表现为凸变形。当板材表现为凹变形时,板材变形量与激光能量呈正比相关,但是板材凸变形时没有明确的相关性。当激光参数一定时,可以发现存在一个厚度阈值,小于该厚度板材朝向激光束变形（凹形）,大于该厚度板材背向激光束变形（凸形）。（2）分析了2mm厚度2024-T351铝合金板激光冲击凸成形后冲击区域残余应力场的分布;获得了激光扫描次数以及扫描排数对板材成形后冲击区域残余应力场的大小和分布的影响情况。结果表明,激光冲击产生的残余压应力值随着冲击扫描次数的增加而增大,随激光能量的增加而增大。在板材的冲击区域表面及背面都存一定的残余压应力,而且激光冲击区域的残余应力值比未受冲击区要大,受冲击面的残余压应力值要高于背面未冲击面的残余压应力值。（3）结合实验结果,利用仿真软件ABAQUS对激光冲击诱导残余应力场分布与板材变形过程进行有限元仿真分析,对激光冲击凸成形的实验结果与仿真结果进行对比分析。模拟结果表明,仿真模拟方法能够有效预测激光冲击成形的成形角度和残余应力场分布的情况。