芳纶纤维增强树脂基复合材料（Aramid Fiber Reinforced Polymer,AFRP）是以芳纶纤维为增强相、树脂为基体的新型复合材料,具有比强度和比刚度高、抗疲劳性好、可设计性强和绝缘性好等优点,广泛应用于军民用领域。机加工AFRP材料易产生分层、撕裂和毛边等缺陷,影响零部件综合性能。激光加工技术为非接触加工方法,可克服传统接触式机加工存在的问题,因此,激光加工在AFRP零部件制造领域具有独特优势和广阔应用前景。本文围绕AFRP材料激光加工进行了理论分析、数值模拟和实验研究。主要工作和结论如下:（1）激光加工AFRP温度场演化研究。利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立了AFRP在激光作用下的温度场模型,数值研究得到了复合材料温度场的变化规律。基于芳纶纤维在轴向和径向的导热率不同以及芳纶纤维和环氧树脂导热率的不同,观察到热量在两种材料的传导过程。由于芳纶纤维在轴向上的导热率比径向高,故热量在轴向上的传递速度大于径向。并且温度场在激光作用下随着激光能量密度的增加,复合材料的最高温度逐渐升高。（2）皮秒激光加工AFRP工艺实验。分别采用紫外、绿光和红外皮秒激光加工AFRP。通过测量计算得出:在三个激光波长中,紫外激光的加工质量和效率最高,绿光激光次之,红外激光的加工质量和效率最低;上切缝宽度、切缝深度和上表面热影响区的宽度与激光功率成正比,与激光扫描速度成反比;切缝锥度与激光功率成正比,与激光扫描速度成反比;且适当降低激光扫描速度,有利于提高切缝深宽比。（3）热影响区对AFRP拉伸强度的影响规律研究。通过钻床和皮秒激光在AFRP材料样品上打孔,比较了不同打孔方法对加工质量的影响。测量了不同波长皮秒激光加工下的热影响区宽度、最大载荷和最大抗拉强度。结果表明,热影响区的出现降低了AFRP材料试样的最大载荷和抗拉强度。热影响区越大,AFRP材料的最大载荷和抗拉强度越小。此外,当使用钻机钻孔时,孔边的加工质量很差,存在大量毛刺和材料分层缺陷,导致AFRP材料的最大载荷和抗拉强度较低。当使用皮秒激光打孔时,孔边形貌、加工质量、最大载荷和抗拉强度均强于钻机钻孔,其中紫外皮秒激光的加工效果最好。因此,为了在实际工程应用中获得更好的加工效果,应首选紫外皮秒激光器。