陈潇凯， 郭子煜， 金嘉威， 孙凌玉

(1.北京理工大学 机械与车辆学院，北京 100081；2.上汽大众汽车有限公司 新能源部门，上海 201805；3.北京航空航天大学 交通科学与工程学院，北京 100191)

碳纤维复合材料(CFRP)具有较低的密度与优异的力学性能，已被逐渐应用于乘用车车身结构中.异质材料连接是混合材料车身结构的薄弱环节，CFRP的应用自然引出CFRP与金属的连接问题.目前主要的CFRP与金属的连接方式包括机械连接、胶接和混合连接.现有文献通过试验对比、解析计算和有限元等方法证实，相较于单一连接，混合连接在静强度和疲劳性能方面都有提升[1-4].

对于连接同种材料的平衡刚度混合连接接头，Sadowski等[5]使用具有各向同性硬化的Huber-von Mises屈服模型描述铝板和铆钉的变形行为，研究了多钉铆接-胶接混合连接及相应单一连接，研究表明混合连接的拉伸强度高于单一连接，且失效时的能量吸收相比纯胶接接头提高了64%.

对于连接异质材料如碳纤维增强复合材料与金属的非平衡刚度混合连接接头，相关研究较少.刘志明等[6]运用用户材料子程序VUMAT实现CFRP的三维Hashin失效准则和Yeh分层失效准则以及胶层内聚力模型，混合连接接头的预测结果与试验结果的误差为9.7%，验证了有限元模型的有效性.Marannano等[7]考虑铆接过程中铆钉变形对CFRP的分层破坏，采用数值分析-实验验证方法研究了CFRP/Al非平衡刚度混合连接接头失效机制，结果表明，铆钉的引入相比胶接接头能提高20%的准静态强度和45%的疲劳……