复合材料与金属粘接焊接质量检测光学显微镜

螺栓连接和粘接接头的设计指南

在对复合材料与金属或与其他复合材料螺栓连接或粘接接头独特设
计要求进行观察分析后发现，复合材料与金属截然不同。金属由于其塑
性行为，主要依赖于降低其应力集中、而像复合材料这样的脆性材料，
对其影响最大的因素是螺栓连接和钻孔。稍不注意就会使螺栓连接处承
载载荷。在载荷还未得到分散之前，螺栓连接处就会发生低应变脆性断
裂：螺栓连接接头一般设计规则如下：

1)接头设计的关键是能承受并避免非灾难性的断裂破坏。

2)紧固件必须具有足够的直径和强度。

3)使最近一排销栓离悬空角的距离至少保持三个紧固件直径的尺寸
。应该说明的是多排孔眼不会取受相同载荷的作用。建议用两排孔要比
多排孔眼更有效。在层压结构性能弹性范围内，复合材料的承载性能和
拉伸性能值应保持良好。

4)尽可能多地消除接头的偏心度。切勿在接头中引入弯曲应力。严
格销栓、孔公差进行设计。确保紧固件光滑杆顶住复合材料。紧固件／
复合材料的厚度比应大于0．70.

5)为了提高承载能力，必须增加径向夹紧力。要考虑的最重要因素
是，根据上述所有建议，最终要使用类同性层压结构。必须从结构上来
对其他类型的层压结构进行鉴定，若有必要，必须在连接区附加上附肋
层压结构。

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