摘要：数值模拟是预测激光冲击残余应力场、研究激光冲击参数对残余应力场影响的一种有效方法。采用显式动力有限元软件ANSYS／LS-DYNA对激光冲击处理（LSP）40Cr钢残余应力场进行三维数值模拟；建立了激光冲击处理40Cr钢残余应力场有限元分析（FEA）模型，实现了激光冲击处理40Cr钢残余应力场的数值模拟；模拟研究了激光功率密度、激光脉冲持续时间、激光光斑尺寸对40Cr钢残余应力场的影响。数值模拟结果表明，残余应力模拟值与实测值之间有着较好的一致性；在激光脉冲持续时间一定的条件下，要想获得最大的表面残余压应力，存在一个最佳的激光功率密度；在激光功率密度一定并且脉宽大于45ns的情况下，表面残余压应力随激光脉冲持续时间的增加而减小；在激光功率密度、激光脉冲持续时间一定的条件下，表面残余压应力随光斑直径增大而增大。

关键词：激光技术 激光冲击处理 残余应力 有限元 

单位：江苏大学机械工程学院 江苏镇江212013 江苏大学材料科学与工程学院 江苏镇江212013