碳纤维/环氧树脂复合材料具有优异的强度和刚度性能，同时还具有耐高温和抗腐蚀的特性，在工程领域正得到越来越广泛的应用。对激光与复合材料相互作用的研究对于复合材料激光加工技术和抗激光结构设计具有重要的意义。碳纤维/环氧树脂复合材料结构在激光辐照下将发生材料升温、熔融和烧蚀等现象，最终导致结构失效。本文根据材料性能随温度变化，建立了激光辐照烧蚀碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的数值计算模型，考虑激光烧蚀坑对几何结构完整性的影响，研究了碳纤维/环氧树脂复合材料层合板在局部受激光辐照时的温度场、应力场、热烧蚀和热变形情况。结果表明：温度场数值模拟结果与实验测试结果基本一致，自由状态下层合板的热应力呈几何中心对称分布，板面内垂直于纤维方向的最大正应力比其它方向各应力大，最大切应力较最大正应力小约一个数量级；层合板从中心部位开始烧蚀，逐渐形成一个凹形烧蚀坑；在激光辐照烧蚀过程中，层合板的变形在辐照局部向辐照源侧鼓起，而板整体向辐照源异侧凸起。