碳纖維構(gòu)件的連接方式主要有兩種：膠接和機(jī)械連接。和膠接工藝相比，機(jī)械連接無(wú)需進(jìn)行表面處理、不受熱循環(huán)以及高濕度環(huán)境的負(fù)面影響、容易檢測(cè)、可以拆卸，優(yōu)點(diǎn)甚多，這篇文章小編就碳纖維的機(jī)械連接設(shè)計(jì)給大家詳細(xì)講解一下。
 

（圖示：碳纖維機(jī)械加工件）
 

　　碳纖維的機(jī)械連接設(shè)計(jì)可以分為四個(gè)部分：連接幾何、緊固件布置、應(yīng)力分析以及失效分析。
 

　　連接幾何：就碳纖維材料來(lái)說(shuō)，典型的螺栓連接有單搭接和雙搭接剪切連接。前者因?yàn)榧虞d面與連接的對(duì)稱面不共面受到拉伸載荷會(huì)彎曲，使用雙搭接可減緩彎矩與變形。
 

　　緊固件布置：它對(duì)于連接件的載荷傳遞至關(guān)重要，如果緊固件之間距離太近，會(huì)因每個(gè)連接件孔邊的應(yīng)力集中面導(dǎo)致提前破壞，如果緊固件之間距離太遠(yuǎn)，則需要很大的連接區(qū)域。一般來(lái)說(shuō)，緊固件孔與邊緣的距離保持2~4倍孔直徑，相鄰緊固件之間保持3~4倍孔直徑。
 

　　應(yīng)力分析：碳纖維機(jī)械緊固連接件周圍的應(yīng)力分布十分復(fù)雜，受預(yù)緊力、鋪層順序以及自由邊效應(yīng)等影響，所以在連接的時(shí)候這些力學(xué)作用都要考慮進(jìn)去。
 

　　失效分析：當(dāng)碳纖維材料受壓縮而失效且螺栓孔發(fā)生拉長(zhǎng)變形時(shí)，會(huì)發(fā)生擠壓失效，當(dāng)它受到剪切和拉伸破壞的時(shí)候，會(huì)發(fā)生剪脫和劈裂破壞。失效分析是用來(lái)預(yù)測(cè)失效載荷及失效模式的。
 

　　碳纖維是一種理想的材料，強(qiáng)度高、重量輕、耐熱、耐摩擦、抗疲勞、減震，不過(guò)有各向異性的特點(diǎn)且脆性較大，所以在機(jī)械連接設(shè)計(jì)的時(shí)候要比金屬構(gòu)件更嚴(yán)謹(jǐn)。無(wú)錫威盛新材料科技有限公司技術(shù)力量雄厚，能做精細(xì)的碳纖維機(jī)械加工件，質(zhì)量有保證。推薦欄目：碳纖維數(shù)控精雕刻加工