CFRP（碳纤维复合增强材料）是由碳纤维及其制品为增强相，树脂为基体制成的复合材 料，CFRP 具有轻质高强、抗腐蚀、耐疲劳、易加工等优点，但是它昂贵的价格限制了其在 工程中的应用，目前主要用于军事航空等领域。国内不少学者对由 CFRP 制成的受压构件进 行了研究。75298

田春雷、皮爱国、黄风雷[16]对厚壁 CFRP 管进行了轴向试验。研究了圆筒长径比、加强 端部等因素对其失效模式和极限抗压强度的影响规律。根据实验结果得出：1)材料强度和弹 性模量随加载速率的增快而增大；2)长径比不影响管的抗压能力，CFRP 管破坏表现出明显的 脆性，破坏前呈现出较强的线弹性，破坏现象为从上下端面出现轴向裂纹；3)加强端部可以 有效地提高 CFRP 管的轴向抗压强度。

钱鹏、叶列平、翁冠群[17]对 3 组不同铺层方式和长度的 CFRP 杆的轴心受力失效模式与 变形性能进行了研究，最后提出了 CFRP 杆的五种失效模式，分别是：1）金属接头相对于 CFRP 管过薄导致金属接头屈服失效；2）金属接头与 CFRP 管之间的粘结力不够导致的连 接失效；3）CFRP 铺层间的粘结力不够导致的层间分层失效；4）碳纤维管的截面强度不够 导致的材料失效；5）CFRP 管的径厚比过大导致的杆件局部屈曲失效。

南波[18]等人对不同长细比的拉挤成型 CFRP 短管进行了轴心受压试验研究；对细长管进 行了轴压稳定试验研究。试验发现，短管破坏成“开花状”，破坏前无明显征兆；长管破坏 集中于管件中部，主要破坏形式是试件纤维折断。并通过有限元软件 ANSYS 对试验过程进 行模拟，根据试验和数值模拟数据拟合给出了 CFRP 长管稳定系数与长细比的关系曲线，揭 示了长管稳定承载力与长细比的定量关系。论文网

张亮泉、李惠、欧进萍[19-20]对 500mm 长的纤维缠绕 CFRP 管进行了轴向压缩实验， 观 察到 CFRP 管破坏为强度破坏， 未发生失稳破坏。当荷载增加到抗压强度的 50%时， CFRP 卷材出现裂缝，随着荷载继续增大，裂纹逐步发展，当达到 80%时，圆管发生噼啪 破裂声，

环向纤维断裂，纵向纤维折断，最终形成环向贯通裂缝，试件破坏。根据粘贴 在试件上的应变片显示，破坏前的应力应变关系基本上为线性关系，破坏突然，属于脆性破坏，破坏强度 取决于基体材料强度。 同时他们用弹性力学原理推导出计算 CFRP 正交单元层应力和位移的 公式， 并结合 Tsai-Wu 准则对 CFRP 管进行渐进失效分析，将所得的理论抗压强度与实验值 比较，发现理论值略高于实验值。

朱之恒、李保亮、黄国君[21]等采用环氧树脂和碳纤维布制成 CFRP 条状试样，通过测试 试样的拉伸强度、弹性模量、伸长率，研究了 CFRP 条状试样与碳纤维布性能的差异及 CFRP 条状试样拉伸强度的影响因素。研究表明，CFRP 条状试样的拉伸强度、伸长率较碳纤维均 有所提高。拉伸强度离散系数降低，但破坏表现出明显的脆性断裂，而且碳纤维试样的尺寸、 环氧树脂的浸胶量等对碳纤维性能也有较大影响。

孙九霄、王继辉、岳清瑞[22]等采用几种环氧树脂和碳纤维布制成碳纤维增强复合材料片 材，通过测试拉伸强度、弹性模量、伸长率，研究探讨了影响 CFRP 片材拉伸强度的几种因 素。

张军、惠颖[23]对轴心受压碳纤维管的有限元模型进行了初始缺陷分析，得出对于长管的 整体失稳，可以取管长的 1/160 作为等效初弯曲来描述长管整体失稳时的初始缺陷；对于短 管的局部失稳，其初始缺陷为管壁厚的 5/12～5/9；并研究了铺层角度、长细比和弹性支撑刚 度对缠绕成型碳纤维复合材料管承载力的影响，得到以下结论：1）轴心受压碳纤维管的承载 力随长细比的增大而降低，但延性随长细比的增大而增大；2）对于有侧移弹性支撑 CFRP 轴 心受压管，其承载力随侧向弹簧刚度的增大表现出先波动后稳定的趋势；对于有侧移和无侧 移弹性支撑 CFRP 轴心受压管，当顶底部弹簧铰刚度不断增大时，其稳定承载力不断增大， 延性不断减小。 CFRP压杆的研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_86212.html