表面织构即通过某种加工方式在材料表面加工出微纳尺度、具有特定形状和分布方式的微结构。近年来的模拟研究及理论分析结果表明,对表面织构底部形状进行优化设计能够有效提升织构摩擦副的摩擦学性能,但由于受到制备工艺的限制,对织构底部形状的影响规律的实验研究还较为缺乏。理论上,通过控制激光光强分布并控制熔融层厚度,可实现孔形的有效控制。因此,实现可控底部织构的构建关键在于对实现熔融层厚度的控制。为此,本文通过数值模拟和实验相结合的方法考察了纳秒激光加工中激光参数对熔融层厚度的影响规律,具体开展了如下工作:首先,构建纳秒激光加工模型,模拟过程中把激光烧蚀模型简化成二维的对称结构。然后,使用DistMesh网格划分工具对模型进行不规则划分,采用有限差分法对模型进行离散求解。最后,通过纳秒激光加工实验中的微结构火山口相对高度激光参数的变化规律来验证模拟结果,进一步验证了纳秒激光加工熔体厚度的可控性。采用双温模型模拟研究了熔体厚度、烧蚀轮廓随激光参数(包括激光能量密度、脉冲数量以及脉冲宽度)的变化规律。结果发现:在低能量密度条件下,熔体厚度随能量密度的增加而略有减少;随脉冲数量的增加,熔体厚度的变化呈上升趋势,脉冲数量的增加对熔体厚度的影响则更显著;在所考察的脉冲宽度范围内,中心点处熔体厚度随脉冲宽度的升高呈近乎正比增加。以上结果表明:通过控制激光参数能够有效控制纳秒激光加工中的熔体厚度。然而,熔体厚度随能量密度的反常变化规律意味着在较低的能量密度范围,有其他因素伴随能量密度共同影响熔体厚度,这有待进一步研究。控制脉宽可以实现对温度场的空间分布的控制,也可以实现对熔体厚度的控制。这一结论可用于解释:激光脉冲宽度的增大将导致激光与材料作用时间延长从而导致更多的熔体,以上结论也为激光微孔加工中重铸层厚度的研究提供有益参考。为了进一步证实纳秒激光光强分布对织构底部形状可控性,我们通过对不同激光强度分布条件下的烧蚀轮廓模拟研究发现,每种情况下的激光烧蚀轮廓图和强度分布具有强烈的相关性,即控制激光强度分布是实现织构底部形状控制的有效途径。这为激光表面织构形貌的控制提供了一定的参考意义。本文的研究结果为可控底部织构的纳秒激光加工奠定了理论基础,对利用激光表面织构化技术提升摩擦副的流体润滑性能有一定的指导意义。