针对气动冲击作用下钢材表面局部应力场开展试验研究,从宏观和微观角度分析冲击作用下构件表面的残余应力场变化规律及硬化程度。同时,建立冲击过程的静力等效模型,分析不同的冲击参数对其残余应力场分布规律的影响,结果表明随着冲击的进行,试件表面残余压应力逐渐增大,且增幅趋于平缓,同时钢材表面晶格尺寸减小、硬化程度提高。有限元分析结果显示冲击作用下可以使构件产生明显的残余压应力,随着材料硬化程度的提高,增大冲击频率对残余压应力的提高效果不明显,较大尺寸的冲击头使得残余压应力分布更为均匀,范围更大。

激光冲击强化技术（LSP）是一种新型的表面处理技术,它利用激光冲击波作用靶材表面而产生残余压应力场.通过有限元软件模拟（FEM）可以分析激光冲击强化处理后靶材的残余压应力场分布,分析材料表面和深度方向的残余应力场的分布情况.先分析了材料的本构模型、激光冲击波的峰值压力的计算、有限元单元类型的选取、边界条件的处理等条件；再通过有限元软件ABAQUS对激光冲击TC4钛合金板料进行了数值模拟,分析了残余应力场的分布特点.

层片结构共晶体由同向平行的片状夹杂和基体构成,片状夹杂和基体之间为强约束化学结合界面。首先建立四相模型,根据制备过程的温度变化,基于Eshebly理论得到基体内的残余应力和残余应变;然后在三相胞元应变均匀条件下,通过有效自洽理论得到片状夹杂和界面相的残余应力场;最后在基体、界面相和片状夹杂为各向同性的条件下,得到层片结构共晶体的残余应力分布规律,并分析其尺度效应。