本课题是在国家自然科学基金资助项目“基于核安全壳应力监测的复合敏感层传感机理及其成像”(项目编号50878169)的资助下,以结构的服役状态监测为目的,设计制作了连续碳纤维束局部区域有效搭接形成的敏感层,用于监测结构的受力状态,并围绕相关问题进行了大量的实验研究和初步的理论分析。具体的研究内容有：(1)考虑到不同的碳纤维或不同的叠层长度不同可能会对敏感的力阻效应产生影响,因此用不同的碳纤维制作了不同叠层长度的敏感层,并将它们贴附在构件的表面。通过伏安特性试验发现在不同的电流下,测出的敏感层电阻有微小的差别：电流越大测出的电阻值越小。(2)通过轴向拉伸循环试验、三点弯曲循环试验研究了各敏感层的力阻效应,总结了敏感层的电阻随载荷变化的规律,研究了叠层长度对敏感层灵敏度的以及灵敏度稳定性的影响。发现叠层长度小的敏感层的灵敏度最大,而叠层大的敏感层灵敏度最小。敏感层的传感稳定性和叠层长度没有很大的关系,不同叠层长度试样的稳定性都可以很好。根据碳纤维叠层结构的电阻模型对电阻变化规律进行了解释。(3)通过测量、分析恒载条件下敏感层的输出值,评价了敏感层在恒定载荷下稳定性。敏感层的电阻值在位移恒定时基本保持稳定。尽管为试验机设置的加载程序是保持载荷稳定,实际上试验机加载的力处于不断的动态调节中,在不断微调的载荷作用下敏感层内部纤维的位置不断发生变动,和周围纤维接触情况改变,这导致了敏感层电阻的减小和微小波动。(4)测试了敏感层在环境温度升高以及高温恒定条件下输出值的规律。环境温度升高敏感层的电阻也随之升高,温度越高敏感层电阻随温度上升越快,表现出很好的温度敏感效应叠层长度越长,电阻值上升也越快。温度低于80摄氏度且恒定时,敏感层电阻值的稳定性也比较好,温度高于80摄氏度恒定时,敏感层电阻值的稳定性很差,呈一直增大的状态,环境温度在100摄氏度以上恒定时,敏感层的电阻值没有相对稳定的状态,一直快速上升。