在复合材料连接中，采取何种连接方式要视情况而定。通常来讲，对于需要传递较大的集中载荷和强调可靠性的部位，多采用机械连接方式。对于需要传递均布载荷或承受剪切载荷的部位，多采用连接效率较高的胶接连接。混合连接则适用于要求多余度连接的部位，如中等厚度板的连接。本文我们来看下碳纤维复合材料的连接形式和影响因素有哪些？

　　一、胶粘连接的连接形式和影响因素

　　1.胶结的连接形式

　　从结构强度的观点考虑，胶接连接设计应遵循以下基本原则：

　　选择使胶层在最大强度方向受剪力的连接形式，尽量避免胶层在法向受力，以防发生剥离；

　　尽量避免连接端部层压板发生层间剥离；

　　在高温工作时，所选胶粘剂和连接件的热膨胀系数尽量一致；

　　尽量减小连接引起的应力集中；

　　尽量增大胶结面积，增大受载能力。

　　以上原则的目的是使接头强度高于或不低于被连接件。因此，为满足基本要求，应从连接形式、接头几何参数的选择等方面入手。综合以上，碳纤维复合材料胶接的连接主要有单搭接、双搭接、阶梯形连接、斜面连接四种形式。

　　选择采用何种连接方式时，要考虑构件的强度要求。当胶接件比较薄（小于1.8mm）时，可采用单搭接。但是当两个胶接件刚度不等时，单搭接的偏心效应较大，应尽量避免使用单搭接。对于中等厚度板（3至6.35mm），采用双搭接或双搭接板连接比较合适。当胶接件很厚时（大于6.35mm），由于偏心载荷产生的偏心力矩增大，须选用斜面或阶梯形连接。

　　2.胶接接头强度的影响因素

　　接头的主要作用是将剪切载荷（或者拉伸载荷（P）从一个构件传递到另一个构件)。影响连接强度因素包括连接形式、被胶结件的弹性模量和厚度、被胶结件的刚度不等、胶粘剂韧性、胶层厚度、被胶结件热失配、温度和湿度、胶结缺陷等。

　　二、机械连接的连接形式和影响因素

　　1.机械连接的连接形式

　　碳纤维复合材料的机械连接形式，根据受力形式可以分为单剪和双剪两种，按照有无起连接作用的搭接板，主要有對接和搭接两类，其中每类又分为等厚度和变厚度连接两种情况。

　　选择复合材料的连接形式时，应注意以下原则：

　　单剪连接会产生附加弯曲，从而造成接头承载能力的减小和连接效率的降低，因此连接设计尽可能选择。

　　双剪连接，尽可避免选用单剪连接；

　　若采用单剪连接等不对称的连接形式，则应采用排距尽可能大的多排紧固件，使偏心加载引起的弯曲应力降低的最小；

　　由于碳纤维复合材料的塑形较差，会造成多排紧固件连接载荷分配不均匀，因此，设计多钉连接形式时，应尽可能选用不多于两排紧固件的连接形式。紧固件尽可能选用平行排列，避免交错排列，以提高连接强度。

　　合理的斜削型连接可以提高连接强度，但是若设计不合理，斜削型接头的承载能力反而比等厚度连接的还差。设计的关键是斜削搭接板厚度和紧固件直径的选择。

　　2.机械连接接头强度的影响因素

　　影响机械连接接头强度的因素主要有以下几种：

　　材料参数包括碳纤维材料的强度、取向及形式（单向带、编织布），树脂类型、纤维体积含量及铺层顺序等；

　　机械连接的几何参数如搭接或对接、单剪或双剪等连接形式，排距/孔径、列距/孔径、端距/孔径、边距/孔径、厚度/孔径等几何尺寸，孔的排列方式等；

　　紧固件参数：螺栓、抽钉、铆钉、凸头或沉头等紧固件类型，紧固件及垫圈的尺寸，拧紧力矩和孔的配合精度等；

　　载荷因素：包括静载荷、动载荷或疲劳载荷等不同的载荷类型，载荷的方向，加载的速率等；

　　环境因素：湿度、温度、介质等。

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　　阅读延伸：《碳纤维悬挂的连接设计和测试分析》