纳秒激光的材料去除机理研究对于指导激光加工工艺优化有着重要的意义，由于材料去除过程通常发生在纳秒时间尺度内，空间尺度也在微米量级，给实验测量带来了较大的挑战，而数值模拟仿真研究则可以克服以上困难。

         纳秒激光的材料去除过程包括激光加热下材料的熔化和气化，以及等离子爆炸引起的熔液喷溅。针对以上机制，建立了纳秒激光的材料去除物理模型，采用有限单元法对物理模型求解，实现对纳秒激光加工过程的仿真。针对高温合金材料的激光加工过程进行仿真分析，开展材料去除机理研究，并和实验进行了对比，模型可以很好地对激光打孔过程中材料的去除过程，热影响区和重铸层进行模拟。分析了激光能量、脉宽和波长对材料去除量的影响规律，发现受到等离子屏蔽效应的影响，激光能量到达一定程度时，去除速率不会增加；对于能量较高的激光能量，适当降低脉宽，可以降低等离子体的屏蔽效应，提高打孔速率；随着波长的增加，等离子体屏蔽效应会增加，打孔速率也会降低。以上研究结果可以很好的指导纳秒激光加工工艺优化，有效提升纳秒激光的加工质量，加工效率和加工精度。