復(fù)合材料銷釘連接的研究.pdf

1、隨著復(fù)合材料應(yīng)用的擴(kuò)大，復(fù)合材料整體成型已經(jīng)不能滿足實(shí)際情況的需要，因此往往需要局部成型，并采用膠接或機(jī)械連接來組裝。對(duì)于大型的受力構(gòu)件，往往采用機(jī)械連接，需對(duì)復(fù)合材料制品進(jìn)行打孔處理，由于復(fù)合材料是由兩種不同性質(zhì)的材料樹脂基體與玻纖增強(qiáng)材料組成的，打孔處理會(huì)切斷纖維，造成應(yīng)力集中，并且在制孔過程中，樹脂和纖維會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的破壞主要發(fā)生在連接部位，因此研究復(fù)合材料的連接具有重要的意義。
　　 許多學(xué)者對(duì)復(fù)合

2、材料機(jī)械連接的影響因素做了大量的工作，包括開孔尺寸，試樣厚度，纖維鋪層順序，夾持力，裝配間隙等。但是對(duì)于復(fù)合材料開孔方式的影響及表征的研究還比較少；另外復(fù)合材料開孔處往往需要補(bǔ)強(qiáng)，研究補(bǔ)強(qiáng)對(duì)其連接性能的影響具有重要的意義；不同制備工藝下，材料的性能也會(huì)不同，研究制備工藝對(duì)復(fù)合材料機(jī)械連接性能的影響，對(duì)于連接件的制備也具有重要的意義。
　　 本文研究了不同鋪層順序?qū)︿N釘連接強(qiáng)度的影響。另外本文通過制備復(fù)合材料層間剪切試樣，并采用兩

3、種制孔工藝對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行開孔處理，研究其對(duì)試樣層間剪切強(qiáng)度的影響，進(jìn)而研究不同開孔工藝對(duì)復(fù)合材料銷釘連接強(qiáng)度的影響；本文還研究了在一定厚度下，補(bǔ)強(qiáng)面積對(duì)銷釘連接強(qiáng)度的影響。此外，通過改變復(fù)合材料成型工藝，還研究了真空灌注工藝與手糊工藝對(duì)復(fù)合材料連接強(qiáng)度的影響。
　　 結(jié)果顯示不同的鋪層試樣其破壞形式有所不同，在發(fā)生擠壓形式破壞的同時(shí)，復(fù)合材料還伴隨著其他形式的破壞，這是由于角度鋪層的不同而引起的差異，45°層置于外層有助于復(fù)合材

4、料銷釘連接強(qiáng)度的提高。
　　 機(jī)械銑孔試樣的層間剪切強(qiáng)度高于機(jī)械鉆孔試樣的層間剪切強(qiáng)度14％，表明機(jī)械鉆孔對(duì)復(fù)合材料的損傷程度較大；采用掃描電鏡對(duì)孔壁進(jìn)行掃描，比較兩種制孔工藝下孔壁的分層現(xiàn)象，觀察發(fā)現(xiàn)，機(jī)械鉆孔的孔壁能觀察到明顯的分層現(xiàn)象，而機(jī)械銑孔的孔壁的分層現(xiàn)象不明顯，進(jìn)一步證明了其銷釘連接強(qiáng)度低于機(jī)械銑孔的復(fù)合材料連接強(qiáng)度，兩者相差13％。
　　 研究還發(fā)現(xiàn)對(duì)復(fù)合材料開孔處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)增厚明顯有助于復(fù)合材料連接強(qiáng)度的