激光切割是激光加工行业中应用最广泛的一项重要技术。切割质量的好坏与激光热作用、辅助气体动力学作用和气液两相流动有紧密的联系。因此，切割区域各物理场的研究对激光切割有重要意义。本文根据传热学理论、流体动力学理论，对切割区域进行描述，利用热传导方程、湍流模型，建立了激光切割三维平面对称模型，采用有限体积法进行流场数值模拟。研究激光作用于钢板时的温度场分布情况，验证了切割前沿的几何形状；分析了切割模型内辅助气体的流场结构，得出了气体压力、速度、质量流率等的分布情况；得到了不同工艺参数下的流场结构和特征量的变化规律，在此基础上确定了合理工艺参数，为保证切割质量提供理论依据。利用VOF气液两相流算法，对气液界面进行追踪，记录不同时刻气液两相体积分数，揭示了切割过程中液态金属的流动状况；研究不同板厚气液两相的流场结构，结果表明随着板厚的增加，切缝中下部条纹加长，切缝内流场复杂，不利于熔融物的去除。通过对厚板激光熔化切割实验进行观测和分析，研究不同工艺参数对切割形貌和粗糙度的影响，虽然实验与模拟结果存在一定的差异，但是变化规律一致。