短脉冲激光具有稳定性强、加工速度快效率高、加工热效应小、精度高等优势,特别适用于工业应用。阻尼橡胶材料因其优异的物理机械性能,得到广泛的应用,常见于汽车的吸声装置、减振装置、密封件、胶板和耐磨零件等。针对阻尼橡胶材料的传统方式加工精度低,加工质量难以精确控制等缺点,采用激光加工的方式可以有效的解决这些问题。本文针对阻尼橡胶材料与短脉冲激光的相互作用,通过激光单脉冲进行刻蚀实验,观察了橡胶材料的损伤情况,分析了其损伤机理。结果表明,短脉冲激光能量作用于阻尼橡胶材料表面时,由于橡胶材料的热传导系数较低,激光能量所产生的热量将极大地集中在光斑区域内,橡胶材料在高温条件下,发生热裂解、老化等现象,所形成的孔洞内呈现明显的蜂窝状的热烧蚀状态。随着单脉冲能量的增加,孔的深度和直径增加,且孔内的烧蚀状态更加明显。通过测量烧蚀直径和深度,分别计算了阻尼橡胶材料在10ns激光单脉冲作用下的损伤阈值,得到的结果非常接近,约为0.6J/cm2,说明实验数据是准确的、可靠的。利用有限元方法,模拟了阻尼橡胶材料的单脉冲损伤过程,通过APDL语言,以命令流的方式定义激光高斯热源的加载。利用模拟结果再次计算了材料的单脉冲损伤阈值,与实验结果较好的吻合,说明本文采用的实验方法和实际测量结果是有效、可靠的。通过观察不同的脉宽下激光对材料烧蚀的孔径的变化情况,来分析脉宽对橡胶材料的影响。结果表明,脉宽越小,烧蚀孔径越大,烧蚀深度越深,烧蚀的热效应越小,烧蚀的边缘轮廓越清晰。在相同条件下,应优先选用脉宽较短的激光参数对材料进行加工。根据损伤阈值的倍数,改变激光的能量密度进行钻孔加工实验,发现能量密度为损伤阈值的5~6倍,对阻尼橡胶材料加工的效果较为理想。结合损伤阈值的计算方法,在不同的脉宽条件下,可以借鉴本文的方法选取适当的加工激光能量密度,为阻尼橡胶材料的其它加工应用,提供了一个较好的支持。