碳纤维增强塑料（CFRP）复合材料作为一种很有发展前途的轻质材料,在航空航天、船舶和汽车工业中得到了广泛的应用。然而CFRP复合材料作为结构件在使用寿命期间所处的服役环境十分的复杂。复杂的环境因素会对结构的力学性能带来一定程度的影响,因此迫切的需要开展一系列基础科学研究探索材料老化后的剩余力学性能。为了分析CFRP复合材料在腐蚀性环境中使用寿命期间的长期行为,对CFRP层合和薄壁圆管结构开展了一系列高温老化、湿热老化实验研究工作。从实验和理论上研究了-30℃～160℃高低温对CFRP层合板拉伸性能的影响,结合动态热机械分析方法测定环氧树脂的玻璃化转变温度。采用数字图像相关（DIC）技术获取应变场和损伤场的变化。通过扫描电子显微镜（SEM）观察不同温度下断裂区域的图像,确定了分层和树脂软化的破坏机制。采用双参数Weibull分析法,从相对离散的数据中评估理论抗拉强度。得到的Weibull参数可用于CFRP结构的可靠性分析。结果表明,随着温度的升高,材料的拉伸强度呈非线性下降,与温度相关的实验数据可以用一个双曲正切函数模型来描述。该研究有望为复合材料结构在不同热状态下的力学强度提供一个基本的认识和预测工具。通过实验研究了CFRP薄壁圆管在30～160℃高温下和长期浸泡在30℃及70℃纯净水下的耐撞性能,结合动态热机械分析方法测定环氧树脂的玻璃化转变温度。实验发现,随着温度升高CFRP薄壁圆管的EA、SEA、Fmean均出现了明显的下降。70℃、100℃、160℃的CFRP薄壁圆管平均压溃载荷分别室温下的65%、14%、6%,且失效模式发生了明显变化。温度对CFRP复合材料的吸湿特性有明显影响,长期浸泡在70℃纯净水浸泡下的CFRP薄壁圆管吸水率约为30℃下的10倍。常温水浴对CFRP薄壁圆管其耐撞性指标影响不明显,70℃水浴中进行湿热老化后的CFRP薄壁圆管其耐撞性指标均出现了明显的下降,其平均载荷下降了的25%。