用于连接复合材料的咬合接头.pdf

本发明公开了一种用于连接复合材料的咬合接头，用于连接复合材料管件，包括限位管和连接管，连接管设置在限位管一端，限位管外径大于连接管的外径，限位管和连接管内径相同且相通，连接管外壁对称设有两个第一卡片，第一卡片长度与连接管长度相同，第一卡片外壁等间隔设置若干条凹槽，凹槽与凹槽之间形成突齿，第一卡片横截面为劣弧。本发明的优点在于整体性好，承载力强，无应力集中现象，结构简单，易于固定。

1.  一种用于连接复合材料的咬合接头，其特征在于：用于连接复合材料管件（2），包括限位管（1）和连接管（4），连接管（4）设置在限位管（1）一端，限位管（1）外径大于连接管（4）的外径，限位管（1）和连接管（4）内径相同且相通，连接管（4）外壁对称设有两个第一卡片（6），第一卡片（6）长度与连接管（4）长度相同，第一卡片（6）外壁等间隔设置若干条凹槽（3），凹槽与凹槽之间形成突齿（5），第一卡片（6）横截面为劣弧。

2.  根据权利要求1所述的用于连接复合材料的咬合接头，其特征在于：所述凹槽（3）优选螺旋型凹槽。

3.  根据权利要求1所述的用于连接复合材料的咬合接头，其特征在于：所述用于连接复合材料的咬合接头，还包括纤维丝（8），纤维丝（8）包裹在卡片外壁。

4.  根据权利要求1所述的用于连接复合材料的咬合接头，其特征在于：所述用于连接复合材料的咬合接头，还包括碳纤维布（9），碳纤维布（9）包裹在卡片外壁。

5.  根据权利要求1所述的用于连接复合材料的咬合接头，其特征在于：所述用于连接复合材料的咬合接头优选合金或钢。

用于连接复合材料的咬合接头
技术领域
本发明属于结构工程复合材料构件连接领域，具体涉及一种用于连接复合材料的咬合接头。
背景技术
与纤维增强复合材料相比，传统材料具有刚强、轻质、耐腐蚀等特点，其已经在航空航天领域得到广泛应用，在民用方面也得到了越来越多的重视，如桥梁加固抢修，替代传统钢材的应急救援桥梁等方面，其材料加工和生产工艺也趋于成熟。
在大量的复合材料应用过程中，连接问题是制约进一步发展的重大因素。传统的复合材料连接方式主要有胶连接、机械连接和胶-机械连接。其中传统胶连接直接采用胶粘方式在节点处将汇交的粘接在一起，受胶粘剂强度影响，其强度较低，不能作为主承力构件使用。机械连接通过钻孔方式结合螺栓进行连接，破坏了构件的整体性，通常出现应力集中现象，大大降低了构件承载力且施工工程量较大。胶-机械混合连接同样面临构件整体性破坏较大，存在很大应力集中，工程量较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于连接复合材料的咬合接头，克服了胶接承载力不足和机械连接应力集中的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于连接复合材料的咬合接头，用于连接复合材料管件，包括限位管和连接管，连接管设置在限位管一端，限位管外径大于连接管的外径，限位管和连接管内径相同且相通，连接管外壁对称设有两个第一卡片，第一卡片长度与连接管长度相同，第一卡片外壁等间隔设置若干条凹槽，凹槽与凹槽之间形成突齿，第一卡片横截面为劣弧。
所述凹槽优选螺旋型凹槽。
所述用于连接复合材料的咬合接头，还包括纤维丝，纤维丝包裹在卡片外壁。
所述用于连接复合材料的咬合接头，还包括碳纤维布，碳纤维布包裹在卡片外壁。
所述用于连接复合材料的咬合接头材料为合金或钢。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）整体性好，承载力强，无应力集中现象：通过外侧齿槽缠绕纤维丝和纤维布的加强，形成了类似于机械齿的复合材料齿，其和复合材料固化在一起整体性好。
（2）结构简单，易于固定。
附图说明
图1为本发明用于连接复合材料的咬合接头的整体结构示意图。
图2为本发明用于连接复合材料的咬合接头的连接状态示意图。
图3为本发明用于连接复合材料的咬合接头的侧视图。
图4为本发明连接的复合材料管示意图。
图5为本发明图4中复合材料管连接端的侧视图。
具体实施方式  
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1、图2和图3，一种用于连接复合材料的咬合接头，用于连接复合材料管件2，包括限位管1和连接管4，连接管4设置在限位管1一端，限位管1外径大于连接管4的外径，限位管1和连接管4内径相同且相通，连接管4外壁对称设有两个第一卡片6，第一卡片6长度与连接管4长度相同，第一卡片6外壁等间隔设置若干条凹槽3，凹槽与凹槽之间形成突齿5，第一卡片6横截面为劣弧。
所述凹槽3优选螺旋型凹槽。
所述用于连接复合材料的咬合接头，还包括纤维丝8，纤维丝8包裹在卡片外壁。
所述用于连接复合材料的咬合接头，还包括碳纤维布9，碳纤维布9包裹在卡片外壁。
所述用于连接复合材料的咬合接头材料为合金或钢。
结合图1~图5，一种用于连接复合材料的咬合接头的应用：
一种用于连接复合材料的咬合接头，用于连接复合材料管件2，包括限位管1和连接管4，连接管4设置在限位管1一端，限位管1外径大于连接管4的外径，限位管1和连接管4内径相同且相通，连接管4外壁对称设有两个第一卡片6，第一卡片6长度与连接管4长度相同，第一卡片6外壁等间隔设置若干条凹槽3，凹槽与凹槽之间形成突齿5，第一卡片6横截面为劣弧。
结合图4和图5，复合材料管件2一端设有与用于连接复合材料的咬合接头的第一卡片6相匹配的第二卡片7，第二卡片7外壁等间隔设置若干条凹槽，凹槽与凹槽之间形成突齿，第二卡片7横截面为优弧。
复合材料管件2设有第二卡片的一端与用于连接复合材料的咬合接头的连接管4相连，第二卡片7与第一卡片6相互扣合，构成圆柱，其上的突齿对齐后呈螺旋状，第二卡片7的端面顶住与其相连的限位管1的边缘，构成限位。复合材料管件2的第二卡片7的内壁与连接管4的接触面设有抹树脂胶，采用纤维丝8或碳纤维布9将其包裹。将两个用于连接复合材料的咬合接头限位管1的另一端通过焊接，即可连接两个复合材料管。
本发明通过用于连接复合材料的咬合接头的第一卡片6的突齿和复合材料管外壁的第二卡片7的突齿相互扣合，形成了紧密的机械咬合，在外壁包裹纤维丝8或碳纤维布9，在纤维丝8或碳纤维布9的环向紧固作用下，形成了整体性较强的连接方式，克服了传统单一胶连接强度低以及机械连接应力集中、整体性不好的缺点，具有操作简便，精度高，技术简单可行，实用性强的特点。