碳纤维复合材料(CFRP)具有高比强度、高比模量、耐疲劳以及可设计性强等优异性能。用复合材料做成的构件重量轻、强度高、刚性大，在承重结构上的应用也越来越广泛。针对车体框架等承载结构，其水平方向的横纵梁构件承受的是弯曲载荷，在截面积相同时，矩形截面( Rectangular Cross Sction，简称“RCS" )的抗弯截面模量高，且方形截面的复合材料管件更容易与其他部件连接，其研究在实用性方面有更大的价值。

　　研究人员通过实验研究了三种截面形式(方形、单帽型和双帽型)和三种铺层方案对碳纤维复合材料构件冲击破坏行为和能量吸收的影响。该实验研究了三种不同壁厚、是否填充泡沫的拉挤成型的碳纤维复合材料矩形管的准静态轴向加载破坏行为，结果表明3mm壁厚的填充泡沫材料的方管具有更好的能量吸收性能。通过实验研究了碳纤维复合材料矩形管进行轴向反复冲击后的残余压缩、拉伸和弯曲强度。

　　通过仿真和实验研究了碳纤维矩形管轴向压缩时，管的长度对其能量吸收和破坏行为的影响。针对承载内外压复合材料方管的加强筋结构设计进行了仿真与实验研究，结果表明π型空心加强环筋能够有效地约束方管的变形。根据使用要求，对一款应用玻璃纤维复合材料矩形管的汽车吸能管件的管长度、截面长度和壁厚这三个几何参数进行了初始设计，获得了满足设计要求的几何参数。通过实验研究了在普通钢、不锈钢和铝三种方管外缠绕两种不同铺层方案的碳纤维复合材料的矩形管件轴向冲击性能。

　　综上所述，现有文献针对碳纤维复合材料矩形截面管的研究多集中在其抗冲击性能和能量吸收以及成型工艺方面，在抗弯性能方面的研究较少，限制了复合材料矩形截面管进行承载框架结构的轻量化应用。针对碳纤维复合材料矩形截面管的抗弯性能，设计了五种不同铺层方案的矩形截面管。应用有限元软件Abaqus对其三点弯曲进行了仿真分析；并通过粘贴光栅光纤传感器，应用万能试验机对实验件进行了三点弯曲实验。分别获得了仿真和实验相应载荷下矩形截面管下表面中间位置的应变值，进行一次拟合后获得相应的载荷-应变曲线，从而得出仿真和实验抗弯刚度值EI。通过对比，两者的结果具有很好的一-致性。结果表明：0°比例越高，抗弯性能越好。