超薄板材脉冲激光微冲击成形新技术及其形质演变规律研究

脉冲激光微冲击成形（μLPF）是利用脉冲激光所致的等离子体爆轰波的冲击力效应进行塑性变形的新技术，在微器件制造、微电子封装等领域具有深远的应用前景。本项目旨在系统研究超薄板材轴对称μLPF的具体实施技术，包括零件形状、尺寸、微观组织结构、残余应力、微观硬度，与微凹模的形状和尺寸、板材的初始状态、以及激光工作参数的对应关系及其内在关联，寻求特定板材的最优化μLPF条件；研究板材外凸、内凹、破裂、残余应力产生的力学和材料学机制，并通过实验和理论推导获取上述变形和残余应力的极限值及其对应的极端工艺条件；研究适用于μLPF的多尺度有限元模型及计算方法，将晶体塑性理论、离散位错动力学理论、动态显式和静力隐式非线性有限元方法及遗传优化算法结合起来，实现μLPF过程的数值模拟及工艺参数优化。以期揭示μLPF中板材形状和性质的演变规律，更好地实现零件形状和性能的控制，促进微塑性成形理论和微制造技术的发展。