近日，长安大学机械工程与智能装备学院道路施工技术与装备教育部重点实验室王斌华教授团队在复合材料断裂力学领域取得重要研究成果，相关论文《Unveiling the fracture mechanisms and electrical resistance characteristics of CFRP laminates with shallow surface scratches introduced by ultraviolet laser under direct tensile loads》发表于复合材料领域国际权威期刊《Composites Part B: Engineering》（影响因子14.0，SCI TOP期刊）。该研究成果的发表，标志着我院在碳纤维增强复合材料（CFRP）结构损伤评估与健康监测领域取得阶段性新进展。论文第一作者为我院博士研究生刘晨昱，王斌华教授为通讯作者。

该论文核心研究内容如下：CFRP属于典型的脆性复合材料，在预应力张拉、现场安装及长期服役过程中，其表面易产生浅层划痕损伤，进而劣化结构整体承载性能。传统线弹性断裂力学理论仅适用于均质各向同性材料，无法精准表征CFRP非均质、各向异性的特殊断裂行为，也难以实现损伤结构力学性能的无损定量检测与评价。

针对上述技术难题，本研究基于边界效应模型（BEM），构建了单轴拉伸载荷下含表面浅划痕CFRP层合板的断裂行为解析模型。研究采用紫外激光加工设备，在CFRP层合板表面预制不同深度的初始裂纹，并通过单向拉伸试验完成模型有效性验证。试验结果表明，基于BEM模型分析得到的含裂纹CFRP试件拉伸强度与无裂纹试件实测值的偏差仅为5.1%，充分验证了该解析模型的合理性与工程适用性。

在此基础上，研究团队进一步基于四电极法，借助LCR测试仪测试不同初始裂纹深度CFRP试件的电阻变化规律，建立“裂纹深度-电阻变化”关联曲线；结合所构建的CFRP层合板断裂性能解析模型，研发出基于电阻变化间接评估CFRP层合板损伤程度、预测结构承载性能的技术方法，为工程现场CFRP结构无损检测与剩余强度精准预测提供了全新技术途径。

本研究得到陕西省自然科学基金（项目编号：2021JM-148）的资助。研究团队长期深耕复合材料力学性能研究领域，围绕CFRP增强复合结构，系统开展了材料制备基础研究、力学性能分析理论研究及工程结构应用研究，形成了从基础制备、理论解析到工程应用的全链条贯通研究体系。团队相关成果已在Engineering Fracture Mechanics、Construction and Building Materials、Engineering Failure Analysis等多项国际权威期刊发表多篇高水平学术论文，为CFRP复合材料在工程领域的实际应用提供了理论支撑与技术保障。

https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2026.114097

（审核：贺朝霞  责任编辑：赵尉尉）