碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)由于其具有高的比强度和比模量,以及易于整体成型等诸多优点,在航空航天、土木工程等领域得到广泛应用。论文基于分布式光纤传感技术,开展将光纤植入碳纤维复合材料制作具有传感功能的带状光纤传感器的研究,可用于长距离和大范围分布式温度和应变的测量。论文主要内容包括以下方面:第一,对比分析光纤传感器封装的不同方法,结合分布式、温度-应变分离的设计要求,确定分别采用热压和真空袋法进行制作。第二,探索CFRP带状光纤传感器封装工艺,研究了采用松弛光纤解决全分布式光纤传感器交叉灵敏度的工艺,设计了分段铺放松弛光纤和张紧光纤的光纤布设方案,采用铁氟龙毛细管和条实现温度、应变+温度的模块化传感;以光纤最佳传感性能为目的,优化碳纤维预浸料热压参数,包括加热加压时间、温度、压力大小。第三,分析CFRP封装的带状光纤传感器传感性能,设计制作了一个1285mm×400mm×10mm的等强度梁,建立粘贴有CFRP带状光纤传感器的悬臂梁几何模型,应用ANSYS有限元软件对其不同静载荷下的应变响应进行分析,并与该悬臂梁的理论应变值比较,用以评价传感器性能。第四,搭建基于光学频域反射仪(Optical Frequency-Domain,OFDR)带状光纤传感器性能测试系统,分别进行温度、温度-应变加载实验,通过在悬臂梁自由端悬挂重物和热风源加载,对封装的不同尺寸的带状光纤传感器的温度和应变传感性能进行测试,测量结果与热电偶丝和应变片的测量结果进行对比;并计算测量误差并分析其来源。结果表明所制作的CFRP带状光纤传感器具有良好的温度和应变传感性能。