碳纤维增强复合材料（CFRP）薄壁结构在汽车碰撞吸能领域具有重要应用前景。近期，合肥工业大学赵昌方副教授联合马来西亚博特拉大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学及中国航天科工集团第六研究院二一〇所等单位，在Fibers and Polymers（JCR Q2，即时IF=3.0）发表论文，揭示了开孔数量及分布对CFRP圆管轴向准静态压溃行为与吸能特性的影响。

CFRP因其高比强度、高比刚度与优异的耐撞性能，被广泛用于制造吸能盒等薄壁防护构件。实际工程中，CFRP管常因连接与装配需求而开设孔洞，但开孔引入的应力集中如何改变压溃行为与吸能特性，仍有待研究。

对此，国际研究团队的研究结果指出，完整CFRP圆管的载荷-位移曲线具有稳定的载荷平台，是渐进压溃行为的典型表现。对于开孔的CFRP圆管，受压时孔的附近优先出现局部开裂和突发性塌陷，而非渐进压溃模式。开孔对吸能的削弱效应十分显著，相比于完整管，单孔管的比吸能(SEA)降至65%、双孔管降至53%、三孔管仅剩29%。在相同总孔数条件下，开孔靠近端面比位于中部的情况具有更高的吸能效率。有限元分析结果表明，纤维断裂主要集中于孔的受拉侧，基体开裂则覆盖更广的区域。

图1  开孔CFRP管的潜在应用：a) 车辆的防撞装置；b) 基于螺栓的机械连接；c) 机械信息的表达。

该工作量化了开孔数量与分布对CFRP圆管轴向压溃行为及吸能特性的影响规律，为开孔CFRP吸能构件的容限预测和布局优化提供了设计依据。

 马来西亚博特拉大学工学院土木工程系的硕士研究生赵昌林为论文的唯一第一作者，合肥工业大学机械工程学院的副教授赵昌方和西安交通大学机械工程学院的副教授刘浩为论文的共同通讯作者，其他作者还包括马来西亚博特拉大学工学院土木工程系的硕士研究生关欣宇、哈尔滨工业大学物理学院的研究员刘琛、中国航天科工集团第六研究院二一〇所的工程师冀梁和胡峰。该研究得到了国家自然科学基金、黑龙江省重点研发计划、国家重点研发计划、基础性军工科研院所稳定支持项目、中国博士后科学基金、博士后科研业绩评估考核资助等项目的共同资助。

文章标题：Study on Crushing Behavior and Energy Absorption of CFRP Tubes with Opening Holes Under Axial Compression

文章链接：https://doi.org/10.1007/s12221-026-01366-z