隨著工業生產的日益發展，材料腐蝕問題越來越引起人們的關注，特別是在石油化工熱交換設備方面，材料腐蝕問題尤為突出?？紤]到優良的耐腐蝕性，聚四氟乙烯板作為換熱設備材料逐漸被人們重視，但是由于聚四氟乙烯本身的力學性能不佳，限制了其大規模的應用。為了改善聚四氟乙烯板的力學性能，考慮
以聚四氟乙烯為基體材料，添加力學性能優良的碳纖維作為增強相，以達到提高以聚四氟乙烯板為基體的復合材料力學性能的目的。

對具有周期性細觀單元結構的復合材料，解析了求解其有效彈性模量的過程，并且結合有限元理論，利用數值方法求解了復合材料細觀位移場，復合材料有效彈性模量、有效泊松比。

利用ANSYS軟件、MATLAB數學工具，編寫了求解其有周期性細觀單元結構的復合材料有效力學性能的程序，并且利用己有的經典算例和以變分原理為基礎的定界法驗證了理論和程序的雙重正確性，大大提高了聚四氟乙烯板有效力學性能的效率。為優化復合材料的力學性能，避免重復性的實驗，提供了高效率的手段。

結果表明:隨著碳纖維體分比的增大，聚四氟乙烯板的有效彈性模量也隨著增大。復合材料有效彈性模量在碳纖維25%體分比之前基本成正比例變化，當碳纖維的體分比超過25%時，有效彈性模量曲線斜率增速很快，這說明碳纖維改性聚四氟乙烯板的力學性能的效果在顯著增強。

隨著碳纖維體分比的增大，聚四氟乙烯板的有效泊松比隨之而減小。復合材料有效泊松比在碳纖維25%體分比之前變化緩慢，當碳纖維的體分比超過25%時，有效泊松比曲線斜率減速很快，并且隨著體分比的增大，聚四氟乙烯板有效泊松比逐漸趨近于碳纖維的泊松比。