碳纤维复合材料具有优异的力学性能、耐疲劳性、耐腐蚀性和良好导电性，广泛应用于航天航空、建筑和体育等方面。高含量导电碳纤维在复合材料中的相互接触形成导电网络，载荷作用破坏了复合材料内部结构，引起导电网络变化，导致复合材料电阻产生变化。因此，利用碳纤维作为复合材料外载荷的传感器，通过复合材料电阻变化反映其损伤程度，能够实现碳纤维复合材料长期在不同环境工作下达到实时在线预警以及智能监测的自我诊断功能。本课题采用北京航空材料研究院提供的G803/5224碳纤维织物环氧树脂预浸料作为碳纤维复合材料的原料，参照相关标准制定了复合材料的成型工艺和载荷试验方法，研究分析了载荷作用下复合材料的电阻与力学性能之间的变化规律，建立了复合材料损伤诊断依据。采用有限元方法对复合材料载荷试验进行模拟分析和预测，验证了有限元方法在载荷下复合材料损伤失效研究中的有效性，结果表明：1）在拉伸载荷试验中，复合材料电阻和损伤程度随着拉伸应变的增大而增大；在压缩和弯曲载荷试验中，复合材料损伤程度随着压缩应变和弯曲应力的增大而增大，而复合材料电阻随着压缩应变和弯曲应力的增大呈现先减小再增大的趋势。根据复合材料拉伸、压缩应变和弯曲应力与其电阻增幅阀值之间的变化关系，本文确定了电阻增幅阀值作为拉伸、压缩和弯曲载荷下复合材料损伤程度的诊断依据，并得到了复合材料轻微损伤和严重损伤的临界电阻增幅阀值。2）在冲击载荷试验中，不同能量的冲击会对复合材料面积和厚度产生不同程度的损伤。由于复合材料电阻随着冲击能量的增大而增大，并且复合材料电阻增幅阀值与冲击能量的大小有着对应的关系，所以本文确定了电阻增幅阀值作为冲击载荷下复合材料损伤程度的诊断依据，并得到了复合材料轻微损伤和严重损伤的临界电阻增幅阀值。3）有限元分析得到的结果与试验结果的吻合性较好，说明了有限元分析方法研究载荷下复合材料损伤失效是可行的。