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碳纖維復(fù)合材料的機(jī)械連接

　　碳纖維復(fù)合資料的連接方法重要有三種，機(jī)械連接、膠接跟混淆連接。碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。其中，混淆連接法除了用于加強(qiáng)弱膠連接區(qū)域或者是消除從膠接端引發(fā)的I型剝離外很少利用。膠接連接的話可能劃分為個(gè)別膠接跟焊接。個(gè)別膠接使膠層形成一個(gè)獨(dú)破的相，而焊接是以基體聚合物資料形成連接界面。機(jī)械連接的想必大家都有所理解，它是最原始的加工方法之一。本文就來(lái)講講碳纖維復(fù)合資料的機(jī)械連接。 123456

 

應(yīng)力方面，在碳纖維復(fù)合資料中引入開孔會(huì)導(dǎo)致空邊的應(yīng)力集中，因此須要在部件鉆孔的機(jī)械連接會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力的集中。碳纖維管采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過程中，可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。碳纖維型材在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪?？茖W(xué)家Timoshcnko跟Goodier通過研究給出了多少個(gè)方程式，來(lái)說明拉伸作用下孔四周的應(yīng)力散布。得出的論斷有：1、碳纖維正軸方向的應(yīng)力集中系數(shù)遠(yuǎn)比各向同性高；2、正交各向異性資料的應(yīng)力比各向同性資料應(yīng)力大，而且更加龐雜。連接設(shè)計(jì)方面，復(fù)合資料的連接設(shè)計(jì)可能分為四局部，多少何連接、緊固件安排、應(yīng)力剖析以及生效剖析。多少何連接最經(jīng)典的方法是單搭接跟雙塔接剪切連接；緊固件安排對(duì)連接件的載荷傳遞至關(guān)重要；應(yīng)力剖析存在著緊固件的預(yù)緊力、鋪檔順序以及自由邊效等三維影像；生效剖析用來(lái)料想生效載荷及生效模式。
機(jī)械連接的有很多優(yōu)點(diǎn)，包含不須要進(jìn)行名義處理、不受熱輪回及高濕度環(huán)境的負(fù)面影響、輕易檢測(cè)、可能拆卸。機(jī)械加工包含鉆孔、恰當(dāng)裝配工藝以及嚴(yán)格的公差設(shè)定。這些會(huì)進(jìn)步碳纖維的加工本錢。而碳纖維的脆性大，所以加工的時(shí)候要分外留神。