本书系统地阐述了面向激光加工木材传热传质及多场耦合技术, 包括激光能量转化过程分析、激光与气流相互作用过程、辅助气体阻燃效应、多物理场有限元建模、激光复合加工烧蚀演化分析、气体扩散等浓度分布、气体射流撞击过程与影响、激光切割质量分析、趋势预测、影响评价分析等内容。

　　木材作为一种可再生和循环利用的生物资源，具有天然的纹理之美和优良的加工性能，是世界公认的绿色材料之一。传统木材机械加工主要以锯切、铣削、刨削、砂光等方式为主，这些方式由于加工锯路宽、加工余量大、运动轨迹约束等条件限制难以实现复杂构件的非接触成型加工。激光加工作为一种先进的特种加工技术是科学发展的典型创新性成果，是我国加工行业优化提升的重要基础。作为对传统工艺的渗透和替代，激光加工的自主可控、安全高效等优势使其在木材加工领域得到发展，而其绿色节能的加工过程以及综合利用率的提高也符合我国木材加工行业优化升级的产业政策。但是木材的燃点较低，激光聚焦产生高温在使木材瞬间汽化的同时，也导致切口周围热影响区扩大，致使激光加工表面产生烧痕和残碳现象，严重影响木材加工表面精度和成型质量，限制了该工艺的推广应用。针对上述问题，本书将气体辅助与木材激光加工有机结合，通过理论分析、多场耦合模拟以及实验验证的方法对气体辅助激光加工薄木技术进行系统性研究。

　　本书包括以下内容：第1章引言；第2章激光加工木材的理论研究；第3章气体辅助激光加工薄木的机理研究；第4章气体辅助激光加工的热过程分析；第5章气体辅助激光加工薄木的温度场仿真分析；第6章辅助气体扩散数值的仿真分析；第7章气体流场对激光加工薄木影响的仿真分析；第8章气体辅助激光加工的设备设计：第9章气体辅助激光加工薄木的工艺及质量研究。

　　本书是在黑龙江八一农垦大学定向培养（引进人才）科研启动基金项目

　　(XYB202205）、中央高校基本科研业务费专项资金项目(2572019AB23）等课题资

　　助下，由刘清伟、刘天祥共同撰写完成。其中刘天祥撰写了第1，2，3，4，8章及结

　　论，刘清伟撰写了剩余部分。

　　本书在撰写过程中得到了黑龙江八一农垦大学相关同事的大力支持，在此致以谢意。本书参考了大量国内外相关著作、文献等资料，在此向这些资料的作者表示最诚挚的感谢。

　　由于著者研究水平和能力有限，书中难免存在错误之处，恳请广大读者批评指正。

第1章 引言

1．1 研究的目的和意义

1．2 传统木材机械加工方法

1．3 快速成型技术研究

1．4 激光加工研究现状

1．5 气体辅助激光加工研究现状

第2章 激光加工木材的理论研究

2．1 激光的产生及特性

2．2 激光加工的原理及特点

2．3 激光与木材相互作用过程

2．4 激光加工木材实验分析

2．5 激光加工木材的优势

2．6 本章小结

第3章 气体辅助激光加工薄木的机理研究

3．1 气体射流与木材相互作用过程

3．2 气体辅助激光加工薄木的作用机理

3．3 气体辅助激光加工薄木的阻燃效应分析

3．4 本章小结

第4章 气体辅助激光加工的热过程分析

4．1 气体辅助激光加工的热传导理论

4．2 激光热源模型的建立

4．3 气体辅助激光加工的有限元建模

4．4 本章小结

第5章 气体辅助激光加工薄木的温度场仿真分析

5．1 气体辅助激光加工薄木的几何模型建立

5．2 气体辅助激光加工薄木的仿真结果分析

5．3 工艺参数对薄木烧蚀影响的模拟分析

5．4 本章小结

第6章 辅助气体扩散数值的仿真分析

6．1 气体等浓度分布数值模拟

6．2 气体扩散模型结果分析

6．3 本章小结

第7章 气体流场对激光加工薄木影响的仿真分析

7．1 气体辅助激光加工薄木的流场模型构建

7．2 气体辅助激光加工薄木的流场模拟结果分析

7．3 工艺参数对流场结构的影响分析

7．4 本章小结

第8章 气体辅助激光加工的设备设计

8．1 木材特性及微观构造

8．2 气体辅助激光加工的系统设计

8．3 激光切割质量影响因素和评价指标

8．4 气体辅助激光加工的设备及分析测试仪器

8．5 本章小结

第9章 气体辅助激光加工薄木的工艺及质量研究

9．1 试验参数选择

9．2 气体辅助激光加工薄木的对比试验

9．3 气体辅助激光加工参数对成型质量的影响分析

9．4 气体辅助激光加工薄木的工艺参数优化

9．5 气体辅助激光加工薄木的应用实例

9．6 本章小结

结论

参考文献