碳纤维构件的机械连接设计

日期：2016-08-06 17:16阅读次数：

　　碳纤维构件的连接方式主要有两种：胶接和机械连接。和胶接工艺相比，机械连接无需进行表面处理、不受热循环以及高湿度环境的负面影响、容易检测、可以拆卸，优点甚多，这篇文章小编就碳纤维的机械连接设计给大家详细讲解一下。

（图示：碳纤维机械加工件）

　　碳纤维的机械连接设计可以分为四个部分：连接几何、紧固件布置、应力分析以及失效分析。

　　连接几何：就碳纤维材料来说，典型的螺栓连接有单搭接和双搭接剪切连接。前者因为加载面与连接的对称面不共面受到拉伸载荷会弯曲，使用双搭接可减缓弯矩与变形。

　　紧固件布置：它对于连接件的载荷传递至关重要，如果紧固件之间距离太近，会因每个连接件孔边的应力集中面导致提前破坏，如果紧固件之间距离太远，则需要很大的连接区域。一般来说，紧固件孔与边缘的距离保持2~4倍孔直径，相邻紧固件之间保持3~4倍孔直径。

　　应力分析：碳纤维机械紧固连接件周围的应力分布十分复杂，受预紧力、铺层顺序以及自由边效应等影响，所以在连接的时候这些力学作用都要考虑进去。

　　失效分析：当碳纤维材料受压缩而失效且螺栓孔发生拉长变形时，会发生挤压失效，当它受到剪切和拉伸破坏的时候，会发生剪脱和劈裂破坏。失效分析是用来预测失效载荷及失效模式的。

　　碳纤维是一种理想的材料，强度高、重量轻、耐热、耐摩擦、抗疲劳、减震，不过有各向异性的特点且脆性较大，所以在机械连接设计的时候要比金属构件更严谨。无锡威盛新材料科技有限公司技术力量雄厚，能做精细的碳纤维机械加工件，质量有保证。推荐栏目：碳纤维数控精雕刻加工