1.国内外研究现状分析

碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。

随着CFRP(碳纤维增强复合材料)的广泛应用，其剩余强度、疲劳寿命、剩余刚度等性能一直以来都是学界和业界普遍关注和研究的问题，相较金属材料来说，CFRP材料在疲劳加载过程中的刚度衰退更加明显，因此通过实验分析CFRP材料的刚度衰退的原因及简历其理论模型，最终借此预测其疲劳寿命的研究就显得非常重要。

早期的研究大都关注在疲劳载荷下复合材料的剩余强度的衰退研究,因为当材料的强度降至疲劳的最大应力时,将导致材料的失效。关于疲劳载荷引起复合材料层板刚度的变化也引起研究者的注意。这是因为复合材料层板随疲劳循环次数增加,其刚度衰退较一般金属材料明显,另外,将刚度作为一个重要量研究尚有特殊意义,如检验强度和寿命是破坏性试验，而用检验刚度代替检验强度和寿命要方便和节约。

目前，对于动态疲劳载荷下的CFRP材料的相关研究已经给出了温度、加载应力水平和加载循环次数等变量与疲劳剩余刚度的函数，且发现随着加载循环次数的增加，刚度逐渐衰减。而这种衰减与材料的残余强度密切相关，这表明复合材料在疲劳荷载下的刚度衰减对应于其内部微观损伤的累积。

在众多研究者的共同努力下，许多将CFRP材料剩余刚度、剩余强度及疲劳寿命的理论模型已经建立起来。

然而，研究者普遍关注CFRP材料在动态疲劳下的疲劳寿命，对其在静态疲劳下刚度衰减的研究却乏善可陈。

2.目的