1.一种预测冲击载荷下激光冲击成形极限的有限元方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立薄板金属构件在高斯分布冲击载荷下损伤失效的有限元模型；

步骤2：建立综合考虑应变硬化、应变率强化、高应变速率敏感性的材料率相关混合硬化弹塑性本构模型；

步骤3：利用FORTRAN语言编写ABAQUS/VUMAT子程序，运用中心差分算法实现提出的材料率相关混合硬化弹塑性本构模型；

步骤4：将子程序嵌入到ABAQUS中，对激光冲击薄板金属构件的高应变速率成形过程进行计算，进一步预测薄板金属构件的力学行为，其中，可利用最大应变率准则来判断薄板金属构件的成形极限；

其中，所述步骤2具体为：

将Johnson‑cook本构模型进行修改，以此适用于激光动态高应变速率成形的工况，修正模型如下：其中，σ流动应力，A为准静态下的屈服强度；B为应变强化系数；ε2为塑性应变；ε1为参考应变；n为应变硬化系数；C为应变率强化系数； 为临界应变率； 为参考应变率； 为应变率；p为应变率敏感系数；Ln为对数；

所述步骤3具体为：

步骤(3.1)建立金属材料的弹塑性力学关系：由材料模型定义，应变速率和总应变可以分解为弹性部分和塑性部分：el pl

dε＝dε +dε

el pl

ε＝ε +ε

el pl

其中，ε 是弹性应变；ε 表示塑性应变；

根据径向返回法，首先假定材料单元仍处于弹性阶段，那么产生的应变均为弹性应变，弹性变形假设为线性各项同性，其体积模量λ、剪切模量G和杨氏模量E的关系为：其中，ν是泊松比；

对于金属材料的应力，可分解为球应力张量σm和偏应力张量Sij两部分；其中，球应力张量引起了单元的全部弹性应变；而偏应力张量引起了单元的全部塑性应变；表达如下：Sij＝σii‑σm

其中σ11，σ22，σ33表示三个方向的主应力；

步骤(3.2)建立金属材料的屈服关系：

采用Mises屈服准则作为判据，以Mises等效应力对材料是否进入了屈服阶段进行判断，Mises等效应力的表达式为：式中J2是应力的第二不变量，可以由偏应力张量进行计算：Mises准则的屈服函数为：

f＝σmises‑σy

式中的σy是当前的屈服应力，即金属材料本构方程的塑性流动应力若f<0，说明材料单元仍处于弹性阶段；若f>0，则材料单元已经发生屈服，进入塑性阶tr段；此时，必须将之前的弹性试探应力σ 利用径向返回法按比例系数m进行缩小，返回屈服pl面上，计算出真实的应力大小；根据弹塑性力学理论，该增量步的等效塑性应变增量Δε 可以表达如下：其中， 是增量步结束时的屈服应力即新的流动应力；m为缩小的比例系数；

步骤(3.3)建立金属材料的损伤失效关系：

采用Johnson‑cook剪切失效准则作为判据，该剪切失效准则适用于金属的高应变、高应变率的变形，能够很好地表现材料的失效特征，其经验公式为：γ＝‑σpσmises

式中： 为失效初始位置的等效塑性应变； 为等效塑性应变率；γ为三轴应力，σp为压应力，σmises为米塞斯应力；d1～d4为材料的韧性失效参数；

当等效塑性应变累积达到 时，材料单元就会开始进入失效阶段；因此，定义状态变量ω，表示材料的等效塑性应变 与失效初始应变 的比值，其表达式为：当ω≥1时，材料即开始进入失效演化阶段，随着失效的演化，材料单元将完全失效，直至发生单元删除。

2.根据权利要求1所述的预测冲击载荷下激光冲击成形极限的有限元方法，其特征在于，步骤1具体为：首先，创建薄板金属构件的有限元模型；其次，设置薄板金属构件的材料属性；然后，根据激光的脉宽设置分析步时间，在设置完分析步之后，对薄板金属构件施加高斯分布冲击载荷；最后，划分网格，提交作业。

3.根据权利要求2所述的预测冲击载荷下激光冲击成形极限的有限元方法，其特征在于，在创建薄板金属构件的有限元模型过程中，通过Python语言，根据激光脉宽，生成相应的时间压力分布曲线。

4.根据权利要求1所述的预测冲击载荷下激光冲击成形极限的有限元方法，其特征在于，步骤4具体为：将步骤1建立的模型主文件和步骤2、步骤3建立的ABAQUS/VUMAT用户子程序联合，使用ABAQUS显式求解的方法对激光冲击成形薄板金属构件进行计算，获得材料失效的力学行为；然后，利用应变率变化准则即材料在胀形破裂的过程中，应变速率在破裂时刻发生急剧的变化，就认定材料发生了失稳破坏，取发生失稳的前一分析步下材料的第一主应变和第二主应变的极限值作为材料在特定冲击载荷下的极限应变；通过对不同工件大小进行分析，获取材料不同的极限应变值，从而最终得到材料的成形极限。