纤维增强树脂基复合材料连接技术对于很多行业来说都发挥着关键作用，同时相关研究有着重要意义。部分领域内的专家学者利用试验、数值模拟、有限元分析等方法针对不同连接技术的基本性能进行研究，从连接形式及技术优势等方面出发明确复合材料的连接效果，为连接技术的选择及应用提供参考。

1.复合材料机械连接技术的类型和应用要点

1.1螺栓连接技术的具体应用

决定复合材料传统螺栓连接强度的主要因素较多，包含孔边距、材料铺层、紧固装配方式等，很多学者针对螺栓的连接方式、铺层设计、装配形式等进行了大量研究分析，从而明确连接接头的最大失效应力、疲劳载荷等。某学者发现复合材料与金属进行连接时，通过制孔的机械连接有利于达到强化接头内聚力的目的，同时，实现对接头载荷传递的改善。除此之外，一些学者采用建立模型的方式分析螺栓连接技术的实际应用成效，以ABAQUS软件S4R壳单元为主，构建复合材料层合板螺栓孔挤压试验模型，明确结构挤压强度的影响因素中包含铺层方向及比例,应用螺栓干涉配合连接能够强化整体强度,并且适当延长连接结构的寿命。

1.2铆钉连接的具体应用

应用铆钉连接技术的过程中，常用的铆钉类型为钛合金铆钉及铝合金铆钉，以上两类铆钉具有很多应用优势，如对钉孔纤维层的破坏较小，并且工艺流程简单。传统的铆钉连接形式以压铆、抽铆为主，其中抽铆归属干涉配合，而压铆则属于间隙配合。为了进一步保证铆钉连接强度，在此基础上，适当延长结构疲劳寿命，一般采用孔壁强化干涉配合的方式。如果复合材料连接结构在复杂循环载荷下应用铆钉干涉配合连接方式，一旦出现过盈配合容易破坏孔周纤维，因为局部纤维断裂可以降低孔边集中应力，所以有利于防范裂纹继续扩大，有利于提高结构的承载能力。

2.胶接连接技术的参数设计和工艺分析

2.1胶接连接参数设计原理

胶接连接方式的应用中，胶接参数设计是重要的构成部分，主要的参数有材料铺层方式、胶层厚度、应力分布、胶接长度等，部分专家学者利用Hashin准则和连续介质损伤力学的三维有限元模型实现对不同搭接长度、不同胶接件厚度的飞行器复合材料层合板单搭接胶接接头面内损伤演变过程进行预测，通过相关工作的落实得到以下结论：在一定的范围内，接头强度及胶接长度、厚度之间呈正相关，一旦超过规定范围，实际值会更加固定；接头的失效模式会由胶层失效转化为层合板失效。除此之外，铺层角度与胶接面应力、胶层应力之间存在密切联系，若利用±45°铺层，能够达到强化接头强度的目的。

2.2胶接技术工艺要求

复合材料胶接工艺体现出多元化特点，涉及到环境条件、胶黏剂选择、接头形式等，部分专家学者逐渐提高对胶粘剂的重视，致力于提高粘合能力，将适量铝粉添加到环氧树脂中，之后利用此种胶粘剂实现CFRP复合材料与铝搭接接头的连接，通过综合分析得出，胶粘剂的固化程度直接影响裂纹的扩展水平。除此之外，其他学者通过对碳纤维增强环氧树脂符合材料板的胶接断裂韧性的研究，明确了胶粘剂的固化程度是断裂韧性及破坏形式的决定性因素之一，为了保证胶接构建的稳定性及应用质量，应该增强表面渗透力技术的高效应用意识，从而强化结构外形的光滑性。

3.新型连接方式的类型和应用要点

3.1混合连接技术的实际应用

现代化发展环境下，逐渐提高对新型连接方式的重视，混合连接方式的利用率相对较高，此种方式的基本原理为螺栓或铆钉与胶接连接的结合，可以充分发挥胶接的轻质性及机械连接的负载优势，强化整体结构的安全性、可靠性。领域内的一些专家学者利用低模量粘合剂与干涉配合螺栓结合的方式，结合开展有限元模拟分析，明确此种连接方式得到的接头拥有相对更高的疲劳强度。此外，其他学者利用有限元模型针对影响连接强度的主要因素展开研究分析，包含接触面摩擦系数、层合板端头翻边等，其中接触面摩擦系数有利于强化连接结构的拉伸强度，而复合材料层合板翻边可以强化混合连接结构的强度。由此可见，因为复合材料混合连接方式集聚机械连接及胶接的应用优势，所以安装流程简单、安全性较高。

3.2电磁铆接技术的实际应用

传统的铆接方式以普通铆接为主，但是由于此种方式无法保证钉杆干涉量的均匀性，并且开展冲击作业的过程中容易损坏铆钉，通常利用电磁铆接的方式进行代替。电磁铆接的方式具体指通过利用强磁场得到冲击应力波，从而得到更加均匀的铆钉瞬时干涉量，在此基础上减少对铆钉造成的损伤，达到提高应变速率的目的。有关学者利用Φ10mm-2A10铝合金铆钉以及Φ6mm-TA1钛合金铆钉，针对干涉量与复合材料层合板孔壁应力分布之间的关联进行研究，应用ANSYS／LS-DYNA有限元软件进行分析和验证，发现干涉量会随着环向应力、钉孔径向应力的增加而增多，此种连接方式存在一定的应用缺陷，即裂纹及孔壁分层的发生概率较高。

3.3缝合连接技术的实际应用

采用纤维增强树脂基复合材料缝合连接技术能够达到多层预浸料在固化前连接的目的，同时降低板材分层破坏的发生概率，在此基础上，强化结构对弯曲破坏的抵抗能力。通过多种工艺的有机结合，如树脂膜渗透成型、树脂传递模塑成型等，进一步得到一体化接头结构。领域内的学者针对三维编织复合材料缝合连接技术进行分析，研究了对应的断裂机制及弯曲破坏，发现应用缝合连接方式能够强化板材在厚度方向上的抗弯载荷，同时使得应力的分布更加均匀。除此之外，一些学者利用低速冲击试验研究玻璃纤维复合材料的缝合连接结构，得到如下结论：应用缝合连接技术的过程中，通过施加外部载荷，能够发挥缝合连接抗破坏性、抗冲击性等基本性能；铺层顺序不会对载荷-位移曲线形状产生明显影响。

结语：合理选择及应用复合材料连接技术，有助于强化纤维增强树脂基复合材料结构连接部位的稳定性、可靠性，进而得到一体化的结构。常用的复合材料连接方式有机械连接、胶接等，有关部门需要始终保持与时俱进，积极应用新型连接方式，熟练掌握技术要点，了解复合材料的各项性能，构建科学合理的复合材料连接模式，进一步发挥复合材料的应用优势，提高结构件的强度。 

参考文献：

[1]高佳佳,楚珑晟,马天阳,等.纤维增强树脂基复合材料连接结构强度与失效分析[J].航空制造技术,2020,63(11):8.

[2]金启豪,陈娟,彭立明,等.碳纤维增强树脂基复合材料与铝/镁合金连接研究进展[J].材料工程,2021,50(1):10.