从机理到数据：超快激光加工工艺建模方法研究综述

任子为1, 冯杰才2, 张仕进1, 陈明1(1.西北工业大学软件学院； 2.上海大学机电工程与自动化学院)

摘要：超快激光加工凭借高精度、非热熔特性成为微纳制造的关键技术，但复杂的多物理场耦合机理给工艺优化带来挑战。综述了超快激光加工建模方法的演进路径：机理模型（如双温方程、分子动力学）虽具物理可解释性，但面临计算复杂、跨尺度建模难的问题；数据驱动模型（机器学习、深度学习）通过挖掘实验数据提升预测效率，但依赖数据质量且缺乏物理一致性；混合模型融合机理与数据优势，通过物理约束机器学习等方法平衡可解释性与计算效率。研究指出，未来需突破跨尺度物理嵌入、动态工艺自适应建模及智能优化等关键方向，推动超快激光加工从“经验试错”向“模型驱动”范式转变，为航空航天、生物医疗等领域的精密制造提供理论支撑。

关键词：超快激光；机理建模；数据驱动建模；混合建模；多物理场耦合