在碳纤维复合材料结构件的使用过程中，通常采用粘接、机械连接和混合连接三种方式进行连接，为了拆卸方便且保证连接强度，螺接和铆接的机械连接被广泛应用，但螺接和铆接的连接方式也增加了碳纤维复合材料结构件使用的连接结构复杂性和连接重量。

　　随着航空航天事业的发展，碳纤维复合材料结构件使用过程的减重和降低连接结构复杂性已至关重要，但由于碳纤维复合材料结构件基体自身加工出的螺纹连接强度较低、耐磨性及抗疲劳性较差、螺牙易损坏且难修复、没有互换性等问题，限制了碳纤维复合材料自身加工出螺纹的使用。为了改善以上问题，近年来，一种小而轻便的高强度钢丝螺套，开始被用于航空航天领域碳纤维复合材料结构件的机械连接，据相关文献报道，钢丝螺套能够在一定程度上提高碳纤维复合材料螺纹的连接强度和应用范围。

　　试验选用国产T700碳纤维复合材料，采用带有钢丝螺套的碳纤维复合材料试验件重复拆装试验平台。该试验件三个螺孔中分别安装了钢丝螺套孔，并采用铝合金垫块、螺钉、弹簧垫圈和平垫圈通过定力矩扳手分别施加1.5N·m力矩进行拧紧连接，试验过程中分别对三个钢丝螺套孔各进行60次螺钉定力矩拆装，考察紧固件频繁拆装过程钢丝螺套安装后连接位置是否稳定可靠、有无松动或破损等情况。

　　有、无钢丝螺套碳纤维复合材料试件的拉脱力试验平台每组各4个试件，并分别施加1.5N·m定力矩拧紧连接，采用电子万能试验机结合设计夹具对十字交叉试件进行拉脱载荷测试，考察有无钢丝螺套的螺孔连接强度、钢丝螺套破坏形式、CFRP螺孔破坏形式。

　　通过测试发现带有钢丝螺套CFRP试件的拉脱力均匀稳定，平均值为5.165kN，而无钢丝螺套CFRP试件的拉脱力不均匀、分散性较大、数值均较小，平均值为3.819kN，带有钢丝螺套CFRP试件的拉脱力平均值提高了26%。因此可知，相比无钢丝螺套CFRP试件，带有钢丝螺套CFRP试件能够有效提高连接螺纹之间受力分布均匀性及承载性能，提高结构件及紧固件之间的连接强度及连接可靠性。

　　有钢丝螺套CFRP试件的连接破坏形式为钢丝螺套整体拔出、CFRP孔螺纹破坏失效，无钢丝螺套CFRP试件的连接破坏形式为CFRP孔螺纹破坏失效；有钢丝螺套的CFRP螺纹牙破损程度更为明显，螺纹几乎从牙底到牙顶全部被均匀拉掉破损。

　　试验结果表明，钢丝螺套与底孔螺纹之间形成了高精度紧密贴合，增强了螺纹连接精度，增大了螺纹之间接触面积及摩擦力，降低了螺纹孔加工误差及螺纹配合连接误差影响，提高了螺纹孔受力分布均匀性及连接承载抗拉强度，有效提高了结构件及紧固件之间的连接强度。

　　阅读延伸：《碳纤维管与金属部件的连接方式有哪些》