自冲铆接CFRP-铝接头
抗冲击性能可预测
这种混合接头在低速冲击下仍能保留大部分强度,且损伤机理清晰,为轻量化结构设计提供了可靠的连接方案。
黄志超 · Li, Haizhou · 蒋裕强
Composite Structures 2023
参数信息
- 剩余强度(5 J冲击)
- 83 %
- 剩余强度(7.5 J冲击)
- 76 %
- 剩余强度(12.5 J冲击)
- 57 %
- 剩余强度(17.5 J冲击)
- 48 %
- 剩余强度(20 J冲击)
- 38 %
技术优势
强度损失可预测
冲击能量与剩余强度有明确对应关系:5 J时为83%,20 J时降至38%,可直接用于安全裕度评估。
损伤机制明确
10 J以下以CFRP内部分层为主,10 J以上铝板塑性变形显著,可按能量判断修理或更换需求。
耐轴向冲击
轴向冲击抗力对铝板塑性变形更敏感,但即便严重变形,接头仍保持可观剩余强度。
应用场景
- 碳纤维复合材料连接:直接采用自冲铆接连接CFRP,无需预钻孔,保留纤维连续性。
- 铝-复合材料混合结构:实现铝与CFRP的可靠机械连接,替代胶接或螺栓连接。
- 汽车轻量化连接:用于车身铝-复材混合部件,可预测碰撞后强度衰减。
- 航空航天结构连接:用于飞机复材-金属连接,评估低速冲击后的剩余强度。