碳纖維復合材料的機械連接

　　碳纖維復合材料(Material)的連接方式方法主要有三種，機械連接、膠接和混合連接。碳纖維復合材料在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比，碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。其中，混合連接法除了用于增強弱膠連接區域或者是消除從膠接端引發的I型剝離外很少使用。膠接連接的話可以劃分為普通膠接和焊合。普通膠接使膠層形成一個獨立的相，而焊接是以基體聚合物材料(Material)形成連接界面。機械連接的想必大家都有所了解(Find out)，它是最原始的加工方法之一。本文就來講講碳纖維復合材料(Material)的機械連接。

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  　　應力方面，在碳纖維復合材料(Material)中引入開孔會導致(cause)空邊的應力集中，因此需要在部件鉆孔的機械連接會導致應力的集中。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。碳纖維復合材料此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。碳纖維手機殼外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維手機殼是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。科學家Timoshcnko和Goodier通過(tōng guò)研究給出了幾個方程式(equation)，來說明拉伸作用下孔周圍的應力分布。得出的結論有：1、碳纖維正軸方向的應力集中系數遠比各向同性高；2、正交各向異性材料的應力比各向同性材料應力大，而且更加復雜。連接設計方面，復合材料的連接設計可以分為四部分，幾何連接、緊固件布置、應力分析(Analyse)以及失效分析。幾何連接最經典的方式方法是單搭接和雙塔接剪切連接；緊固件布置對于連接件的載荷傳遞至關重要；應力分析存在著緊固件的預緊力、鋪層順序以及自由邊效等三維影像；失效分析用來預測失效載荷及失效模式(pattern)。   　　機械連接的有非常多優點，包括(bāo kuò)不需要進行表面處理(chǔ lǐ)、不受熱循環及高濕度環境的負面影響(influence)、容易檢測、可以拆卸。機械加工包括鉆孔、適當裝配工藝以及嚴格的公差設定。這些會提高碳纖維的加工成本。而碳纖維的脆性大，所以加工的時候要格外注意(attention)。 123456