从表面微结构加工需求出发, 研究了超短脉冲对金属材料的烧蚀作用。利用双温方程推导了多脉冲辐照分析模型, 分别对单脉冲及多脉冲烧蚀金属铁的温度变化规律进行了定量计算和比较。结果表明, 激光能量密度、脉冲宽度、脉冲时间间隔是影响电子/晶格温度变化规律的几个主要因素, 并最终绘制出了在不同的激光能量密度烧蚀下, 材料达到烧蚀阈值需要的脉冲个数, 以此为加工过程中的激光控制提供理论依据。

基于单喷嘴射流抛光去除机理，研究了抛光颗粒尺度分布理想均匀时，颗粒直径和抛光液质量分数变化对冲击去除分布的影响。在此基础上，考虑到实际加工过程中，抛光粉颗粒不可避免地存在分布不均匀的情况，在非理想不均匀条件下，提出了一种分析颗粒尺度的材料去除特性模型，重点研究了不同颗粒尺度分布范围对材料去除特性的影响。结果表明：在理想状态下，冲击去除随着抛光颗粒直径的增大而减小，随着抛光液质量分数的增大而增大。当颗粒直径随机分布时，材料去除量将出现明显的波动，抛光液质量分数的增大使去除量波动也增加，去除量波动的大小与抛光粉颗粒的平均直径直接相关，且与理想均匀状态下的去除特性相比，颗粒分布不均匀性使得材料的去除量有所增大。