碳纤维复合材料具有质量轻、刚度好、比强度高、比模量高、耐高温、抗疲劳性能好可设计等特有的优越性能，用其制作的碳纤维管重量只有传统材料的80 %。由于碳纤维管在航空航天、海洋平台、工业生产、压力容器等众多领域有应用，所以其设计和力学特性必须满足使用需求。

　　测试试件采用碳纤维预浸料按照纵向和环向铺设层叠铺制，纵向纤维主要提供抗拉和抗压能力，环向纤维作为环向补强，并抵抗偶然横向剪力。铺层的角度为0°、±45°、90°，采用缠绕成型的方式进行加工，试件长度为500mm、厚度为1.5mm，受压的碳纤维管材的两端加强区为100mm，测试区域强度为300mm，内直径为150mm；受拉的碳纤维管两端加强区为150mm，试验长度为200mm，管的内直径为50mm。管的端部均采用机械加工，使其水平，减少偏心。

　　测试采用电液伺服试验机上进行。该试验机最大拉压载荷2500kN。实验中，采用LVDT与MIS试验机同时工作，同步采集数据。另外，在每个试件的中部，按纵向和横向对称布置了8个应变片，采集试件的应变随加载变化情况，目的是与LVDT采集的数据进行比对。本次试验采用位移加载，加载速率为0.005mm/s，数据的采样频率为10Hz。

　　试验结果显示，该种碳纤维管具有很好抗压强度，平均强度在230MPa ，应变达到5.2 X10^ 3。在实验中，加载到破坏荷载的80%前，几乎没有肉眼可见的变化，当达到破坏荷载的80%时，可以听到噼啪的响声，属于脆性破坏，通过观察断面，树脂开裂，发现环向纤维拉断，纵向纤维折断。这说明碳纤维管受压时，荷载主要由基体承受，其强度取决于基体的强度，在测试的过程中未发现管壁屈曲，属于强度破坏。

　　通过分析应变数据，可知当加载后试件变形应变达到0.005时，发出劈啪的响声，这时树脂开始有微裂纹，但肉眼观察不到，当应变达到0.015左右时，在拉断面上树脂大范围开裂，荷载主要由碳纤维承受，荷载继续增加，碳纤维管的变形量明显，刚度退化迅速，直至碳纤维拉断，试件破坏。破坏时，该碳纤维管的抗拉强度到800MPa以上，应变大到0.03 ，说明碳纤维管具有较好的抗拉伸性能。

　　从测试中可以看出，与钢材相比，碳纤维管材具有轻质高强的特性，尤其是拉伸强度达到了800MPa以上。但是，碳纤维材料属于脆性材料，受压破坏表现出明显的脆性断裂特性。碳纤维管材应变大约0.015以内时，应力呈线性变化，碳纤维管开裂比较严重，管材刚度退化迅速，变形增加很快。

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