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我国人工速生林资源丰富,种类繁多,面积居世界首位,但由于其材质特性以及加工利用的不足严重影响其成板性能,为将速生材进行高附加值利用,实现劣材优用,缓解优质木材供需压力。本文以开发轻量化车厢底板为目的,采用速生材中的杨木（Poplar,P）、桉木（Eucalyptus,E）为构成单元,利用其密度低的特点,以高比强度、高比模量、质轻、化学性能稳定的碳纤维（Carbon Fiber,CF）作为增强材料,分别设计四种杨桉复合结构（纯杨木P/P,纯桉木E/E,杨桉交错P/E,桉杨交错E/P）及碳纤维四个位置的增强方式（对照组A、表层增强组B、芯层增强组C和表芯层增强组D）,制备出结构用CF/杨桉复合胶合板。以老化前后的物理力学性能作为考量,分析了碳纤维增强对杨桉复合胶合板的性能影响,确定优选结构后对其进行保温、吸声、耐磨、甲醛释放量等功能性测试,并采用3D-DIC数字图像相关法和ANSYS有限元数值模拟等手段对板材受弯过程中的应力应变进行分析研究,探讨碳纤维对其受弯界面的应力应变的影响,为其实际应用中的承载预测进行评估。主要研究结果包括以下几个方面:（1）通过碳纤维在杨桉复合胶合板不同位置的增强,分析了碳纤维对杨桉复合胶合板物理力学性能的影响。结果表明:碳纤维增强后板材的24h吸水率和吸水厚度膨胀率均有不同程度的降低,碳纤维在表面的增强对于板材的干态胶合强度影响较小,对纵向弹性模量和静曲强度以及纵向板材的冲击韧性增强明显,而碳纤维在芯层的增强对干态胶合强度、横向弹性模量和静曲强度以及横向板材的冲击韧性提高幅度较大,且对握螺钉力的提高较表层增强明显;通过与传统汽车车厢底板胶合板的性能对比显示,表层增强组、表芯层增强组的P/E、E/P结构满足车厢底板强度要求,平均密度为0.6g/cm3,底板密度降低率达25%,同等规格尺寸下质量降比达15%,实现了碳纤维增强杨桉复合胶合板应用于车厢底板的轻量化设计研究,综合而言,性能较好的结构为D-P/E和D-E/P。（2）ASTM D1037-2012六循环加速老化试验表明:碳纤维增强后的板材老化强度及保留率普遍较高,其中碳纤维经芯层增强后的板材老化胶合强度保留率要高于其它组,且板材老化胶合强度均>0.7MPa,满足胶合强度基本要求,老化后纵横向弹性模量、静曲强度值和保留率较高的结构为D-E/P,纵向冲击韧性较好的结构为D-E/P,横向冲击韧性较好的结构为D-P/E,板材的板面握螺钉力保留率均要高于板边握螺钉力保留率。（3）对老化前后性能较好的P/E和E/P结构进行功能性测试显示:不同结构杨桉复合胶合板的甲醛释放量均满足E0≤0.5mg/L的标准,P/E和E/P结构其甲醛释放速度相当;复合结构中保温性较好的结构为B-P/E和D-P/E结构,基本上接近保温材料导热系数的上限值;P/E和E/P各增强结构在中低频声波的传递损失量相当,在中高频35006000Hz频段下,碳纤维增强组的声波传递损失量要大于对照组,基本满足GB/T 50352-2005中住宅用楼板的一级计权隔声量标准（≥50db）;表层为杨木的结构耐磨性要高于其它结构,碳纤维表面增强后的板材经研磨测试后表观质量较高。（4）通过对不同增强方式下的E/P结构纵横向板材进行3D-DIC数字图像相关法测试,结果表明经碳纤维增强后纵横向板材的应变值均要小于对照组,抵抗变形的能力增强,其中碳纤维表层增强后的纵向板材在X轴方向应变要小于横向板材,而芯层增强后的横向板材应变区域和应变值较为均匀,中性面两侧的应变曲线相对平滑,在一定程度上提高了横向板材的抗冲击性能,与试验结果一致。（5）采用ANSYS建立E/P结构板材的三维几何模型,通过静力学模块对复合材料在X轴方向的应力应变进行仿真数值模拟,与试验所测值对比分析后发现拟合性良好,趋势一致,验证了利用有限元模拟方法预测CF/杨桉复合胶合板应力应变的有效性;通过对板材单层模型的应力应变分析得出,碳纤维在表层的增强对上下表层应变的影响较为明显,而碳纤维在芯层的增强对于板材中间层应变的影响较大,应变值要小于未在芯层增强的结构。