激光热应力控制断裂切割技术（激光热裂切割技术）是利用激光局部照射产生不均匀的热膨胀,进而产生特殊的拉、压应力场来控制裂纹的扩展过程。由于切割过程中热影响区小,切割材料表面质量和力学强度优于熔融切割,适合不同种类的脆性非金属材料,具有广阔的应用前景。但对于高硬度、高熔点和不透明特性的陶瓷材料,由于激光束无法通过材料内部,使得该技术在切割此类大厚度陶瓷材料时的切割质量和效率偏低。因此,实现大厚度陶瓷材料（厚度>3mm）的无裂纹快速切割已成为当前激光热裂切割技术亟待解决的问题。为此,本文在深入分析和研究现有激光热应力切割技术的工艺和机理基础上,提出一种新的基于热应力控制断裂的双面激光同步切割陶瓷技术,利用理论分析和数值模拟技术深入研究了双面对称同步激光辐射作用下材料内部的温度场、应力场的分布规律以及切割过程中的裂纹扩展方式和效率,为实现大厚度陶瓷材料在低功率激光加工条件下的快速无裂纹切割,提供了重要的理论基础和实际应用价值。首先,以一维模型陶瓷材料为例,对材料上、下两表面同时作用两类边界条件下的温度场和应力场在厚度方向随时间变化的分布函数进行了推导,确定两类边界条件下材料对称剖面上的应力极值稳定时间、应力极值的大小和位置,以及它们的函数表达式,并通过有限元数值模拟结果进行了对比。研究表明,对于一定厚度的材料,当材料的热物理参数不变时,通过调节辐射热量的稳定作用时间,可使得最大拉应力极值位置出现在材料的切割剖面的中间厚度上,并沿厚度方向对称分布,由最大拉应力逐渐过渡到材料表面的最大压应力。其中拉应力极值位置稳定时间与材料的热物理参数和材料厚度有关,并且通过调节材料表面的热流密度大小来实现对拉应力极值大小的控制。上述研究为双面对称同步激光热应力控制断裂切割大厚度陶瓷提供了理论基础。其次,通过数值模拟技术深入研究激光辐射材料表面热量的空间分布（激光热源模型、激光光斑形状和尺寸、激光辐射材料表面的形式）和时间分布（激光功率和扫描速度）参数对陶瓷材料对称剖面上温度场和应力场的影响规律。研究表明:增大辐射面积,能促使切割面上的拉应力峰值由激光光斑前后方向板材厚度中间方向移动;对于相同激光辐射面积,随着椭圆光斑激光作用下材料的温度和应力场在激光扫描方向上更为集中,其应力梯度和应力极值增大;与单面激光相比,在双面对称同步激光作用下在陶瓷材料整个剖面上保持了较高的应力值,且高拉应力区从激光光斑前部区域的上、下表面沿厚度方向逐渐扩展到中间区域,在预制贯穿性裂纹下,其裂纹扩展形式由厚度中间部分向两侧扩展,裂纹扩展速度快,延迟断裂现象少。最后,利用热力耦合和裂纹扩展数值模拟技术,分别对单面和双面对称同步激光加工条件下陶瓷材料切割剖面上的温度场和应力场以及裂纹扩展过程进行数值模拟,通过对比分析验证该技术在相同激光加工参数下材料最大切割厚度、相同切割厚度下所需激光功率、激光扫描速度以及裂纹扩展形式和效率方面的优越性。研究表明,与单面激光相比,双面对称同步激光在切割相同厚度材料时完成有效切割所需的最小激光功率P_min明显降低,所需的最大切割速度V_min增加一倍以上,明显提高了激光切割效率;在相同激光工艺参数条件下,其切割剖面上的裂纹扩展速度快于单面激光,裂纹沿激光扫描方向上的稳定扩展距离增加,能切割较大厚度的陶瓷材料。