使用组合时如何建立连接方法

在本次采访中，来自Strongwell的结构工程师Stephen Browning向AZoM介绍了目前制造这些连接的行业方法，重点是机械连接和机械连接与粘接连接的结合。

在复合材料之间以及复合材料与其他材料（如金属、木材、混凝土和塑料）之间进行连接的当前行业方法是什么？亚博网站下载

拉挤复合材料与其他复合材料以及其他材料的主要连接方法是机械连接，如螺栓、螺钉和铆钉。亚博网站下载仅使用胶粘剂粘接是不典型的，但用胶粘剂粘接并安装螺栓、螺钉或铆钉是常见的。

为什么机械连接是首选方法?

机械连接是首选，因为在开始制造拉挤复合材料时，机械连接作为拉挤结构形状的标准。连接方法由钢铁行业采用，经过强度测试，然后发布——在使用机械连接方面具有历史领先和经过验证的性能。

在设计机械连接时，工程师把它们称为轴承式连接?为什么?

轴承型连接是指螺栓、螺钉或铆钉“承载”在拉挤复合钻孔内侧的连接。连接中的力通过机械连接器和拉挤复合材料之间的接触传递。

您如何确定这些连接的强度？为什么这很重要？

强度是由拉挤复合材料的销承载强度确定的，这种强度是根据ASTM测试标准确定的。已知的强度很重要，因为工程师需要拉挤复合材料强度来设计连接。

机械连接包括抗拉力和压缩力，但众所周知的刚性或半刚性钢连接(“弯矩连接”)又如何呢?它在机械连接中提供旋转强度、承载、剪切强度和刚度。

这种连接方式还有待拉挤复合材料行业的发展。这是可以实现的，但需要开发设计方法。使用x形支撑或膝撑的支撑框架是目前拉挤复合结构的典型结构类型。

为什么拉挤复合材料行业会从半刚性复合材料设计和制造中获益？为什么它在这个行业很难和不常见？

刚性或半刚性连接的方法，如在钢铁工业中看到的，将有利于条件下的结构不能有x-支撑或膝撑，这种情况确实偶尔发生。这并不常见，因为设计方法还没有标准化和发布。

为什么环氧树脂和树脂通常是例外？

对于拉挤复合材料，由于此类连接的长期可靠性受到质疑，以及实现可靠粘结连接的要求，连接中仅使用粘合剂通常是例外。其他因素包括荷载、相关结构类型、结构预期寿命等。

此外，考虑环境条件(如湿度和温度)对连接至关重要，通常要求这些连接在室内进行，并允许随时间固化。与单独粘接相比，机械连接可以快速完成，很少或不考虑环境条件。

增加传统机械连接强度和耐久性的常用方法是什么?

提高传统机械方法强度和耐久性的常用方法是将拉挤复合材料与机械连接结合起来。这允许增加强度和结构冗余，在一个结合和螺栓连接，例如。

为什么环氧树脂经常用于复合材料之间的连接，以及用螺栓和粘合剂组装的复合材料与其他材料之间的连接亚博网站下载?

据我观察，环氧树脂是一种常用的粘合剂;然而，也有其他的胶粘剂，如聚氨酯和甲基丙烯酸甲酯，由于环氧胶粘剂的局限性，经常被选择。

在选择胶粘剂时，脆性、化学暴露、工作温度暴露和强度是需要考虑的典型问题。

为什么使用环氧树脂或类似树脂时，粘结连接的可靠性更难实现？

两个主要因素是拉挤复合材料组装期间的环境条件和拉挤复合材料结构使用时的使用条件。如前所述，湿度、温度和连接准备是实现成功粘合连接所需考虑的关键因素。

与单独粘接相比，机械连接可以快速完成，很少或不考虑环境条件。

我们的读者可以去哪里了解更多?

有关更多信息，请访问美国复合材料制造协会网站和参与公司网站等Strongwell的网站。

关于斯蒂芬·布朗宁

Stephen Browning是一名注册专业工程师，拥有约17年的结构分析和设计经验，包括木材、钢材、混凝土和拉挤复合材料。

目前，他是位于弗吉尼亚州布里斯托尔的Strongwell公司办公室的结构工程师。