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碳纤维和其他材料怎么连接?
碳纤维管的胶接是采用环氧结构胶对碳纤维管与零部件进行连接,要注意的是在进行胶接的时候需要清除表面的杂质,也可以***用打磨后者用化学试剂提高表面的粗糙度,能够巩固连接,具有零件数目少、结构轻、连接效率高、抗疲劳、减振、防腐蚀等优点。碳纤维管不是金属, 却导电,当它使用结构胶和金属连接,两种材料的化学腐蚀路径就被阻断了,可以达到防腐蚀的效果。
一、胶接连接
胶接连接是用胶粘剂将两个或多个构件连接在一起。如今,胶接一般分为3类:共固化、共胶接和二次胶接。但我们平时所说胶接一般指二次胶接或者共胶接,共固化预成型胶接的性能远优于共胶接的性能。
胶接连接形式主要可分为两大类:平面型搭接和正交形式的连接。平面型搭接构型主要承受面内拉伸载荷,胶层承受剪力,大多用于飞行器结构中的板类构件之间的连接;正交型搭接构型以承受面外拉伸载荷为主,通常称为拉脱载荷,主要用于板类构件与梁、肋、桁条等的连接。
二、机械连接
机械连接是使用机械方法,通常***用螺栓和铆钉,将两个或者多个被连接构件连接在一起的方法。飞机结构中常用的机械连接主要包括螺栓、铆钉、盲紧固件和环槽铆钉连接等。碳纤维复合材料结构的机械连接存在多种连接形式,按照其紧固件的受力不同可以分为单剪和双剪两类;按照连接中有无搭接板起连接过渡作用,分为搭接和对接;每种连接形式都会存在一种对应的斜削连接形式,
碳纤维复合材料机械连接形式的选择应注意:单剪搭接的形式会存在一定的弯曲变形,会减小连接强度、降低连接效率,因此,连接设计宜***用双剪连接形式;由于存在弯曲应力,对于不对称的单搭接连接结构,应利用多排钉连接,并增大排距;碳纤维树脂基复合材料多排紧固件连接时存在载荷分配的严重不均匀,应注意不宜使用钉排数过多的结构形式。

在多钉连接结构中,为提高结构的连接强度,特别是疲劳强度,螺栓孔的位置尽量***用平行排列,避免交错排列;合理设计变厚度板的斜削型连接可以提高连接结构的承载能力,而斜削连接形式设计不合理时会使承载能力降低。
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