CFRP（碳纤维复合增强塑料）是一种优良的智能材料载体，具有重量轻、强度高、吸振、降噪、耐用、抗腐蚀、不导电、无磁性等众多优点。特别是CFRP材料能够植入传感器件以形成智能结构和零件，在高端机械装备领域如航空航天装备等应用中具有很大潜力。在该研究领域，研究目标和研究内容如下：

　　（1）研究目标

　　针对高端机械装备对智能结构和零件的要求，以机械零部件设计理论和复合材料设计理论为基础，研究CFRP智能结构和零件设计理论、制造工艺和评价关键技术，建立CFRP智能结构复合技术与设计理论，为智能复合材料在机械装备零部件中的应用提供理论基础。

　　（2）研究内容

　　①基于力学性能的CFRP智能结构的设计与仿真。针对典型机械零部件结构强度、刚度、疲劳、冲击等机械性能，以经典层合板设计理论为基础，研究CFRP典型智能结构的设计失效准则和设计方法，如CFRP轴、CFRP联轴器、CFRP叶片等。

　　②智能结构的制造工艺与优化。不同的制造工艺对零件机械性能的影响不同，制造工艺与零件的成本密切相关，对于CFRP智能结构而言，设计必然包含制造工艺。因此有必要对CFRP典型机械零部件的制造工艺进行研究，包括传感器件植入CFRP材料的工艺。

　　③CFRP智能结构的性能测试与研究。对CFRP智能结构的强度、刚度、疲劳、振动、冲击等机械性能进行测试分析；对CFRP智能结构材料复合技术进行研究，如材料耦合与机械性能影响关系、材料的界面黏结性、灵敏度、应变和温度传递误差与补偿等。

　　④基于CFRP典型智能结构的机械零部件制造、监测试验平台的研究。CFRP零部件传感阵列设计与监测系统是机械装备应用CFRP智能结构的基础，建立CFRP典型智能结构试验平台，对机械装备CFRP零部件传感阵列设计与监测系统进行研究，建立CFRP典型智能结构的机械零部件设计制造评价标准体系。