葛良辰，曹宇鹏，花国然，王帅，张悦，曹晨

（南通大学 机械工程学院，江苏 南通 226019）

激光冲击强化技术作用于金属材料能够有效提高其疲劳强度，强化效果好，可控性强[1-8]。自激光冲击强化技术快速发展以来[9-14]，国内外专家学者将研究焦点聚集在冲击强化的作用机理等方面，但其研究对象多为平面材料，针对实际工况中出现的大量曲面、异形表面的机理研究鲜见报道。2013年，Vasu等[15]研究了二维弯曲表面形貌对激光冲击后残余应力的影响，模拟结果表明，二维凸模型中由于水平压缩分量的存在，能够在一定程度上抵抗变形，因此其残余应力总是小于同条件下的平面基材，并总结出表面残余压应力与曲率呈反比的线性关系。2018年，曹宇鹏等[16]研究了光斑直径与冲击压力的协同作用，结果表明，冲击波的传播方式受冲击压力、光斑直径等影响。2019年，李博等[17]对圆锯片进行激光冲击预应力处理，提高了圆锯片的运行稳定性。在实际生产中，无反射现象几乎不存在，且表面残余应力除受纵波影响外，表面波的传播、衰减也不可忽视。采用预应力处理的方式进行激光冲击强化仿真，更为贴近材料的实际情况，增加实验与仿真的契合度。

本文采取仿真实验结合的手段对激光冲击后三维凸模型的残余应力场、塑性应变深度等进行研究，分析了7050铝合金激光冲击波加载后的残余应力场分布情况、冲击波传播与衰减情况以及冲击过程中残余应力的形成机理，对实际生产具有重要意义。……