激光冲击强化是一种可细化材料表层晶粒、提高其抗疲劳等机械性能的先进表面改性技术。与喷丸强化相比,该技术具有高效、超高应变率等特点,已广泛应用于航空等领域。本文以TC4合金为对象,通过数值模拟和实验相结合的方法获取了其在高应变率下Johnson-Cook本构模型参数,分析了激光冲击作用下该合金的动态响应过程,探究了激光冲击对其抗疲劳性能的影响。本文的主要工作及结论如下:（1）在室温条件下,分别进行应变率为0.01 s^-1、0.001 s^-1下的准静态压缩和10³¹0⁴ s^-1下的分离式霍普金森压杆实验,获得了该合金在不同应变率下的TC4合金真实应力应变关系曲线,根据实验结果得到了Johnson-Cook本构模型参数,其中A、B、n及C分别为958.1、488.3、0.46和0.018;（2）建立激光单次冲击TC4合金有限元模型,采用实验获取的Johnson-Cook模型参数,通过ABAQUS软件研究了TC4合金在激光单次冲击下的动态响应过程,数值分析了激光冲击后试样表面变形及残余应力分布,并将该结果与公开文献中5组不同本构模型参数下的计算出的结果及激光冲击实验结果进行对比。结果表明利用实验获取TC4合金本构模型参数数值分析激光单点冲击过程可获取准确结果。同时,为验证该模型参数在数值分析激光多点冲击过程中的适用性,进一步开展了6组不同参数下的激光两点冲击数值模拟及实验,结果表明该模型参数同样可准确描述激光两点冲击过程。此外,利用公开文献中的方法对超高应变率下的材料本构模型参数获取进行了探索;（3）根据实验标准,设计单边缺口拉伸试样,先后进行不同条件下的激光冲击及相应的疲劳拉伸对比实验。采用三维形貌仪、XRD应力仪观测对比了激光冲击前后表面形貌以及残余应力的变化。另外,根据载荷循环次数研究了激光冲击过程中不同作用区域等因素对试样疲劳寿命的影响。利用SEM观测了试样断口形貌。最终结合实验及FE分析结果,探究激光冲击强化对TC4合金抗疲劳性能的影响机理。