碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon fiber reinforced polymer，CFRP）是一种由碳纤维及树脂基体组合而成的材料^{[ [1]  HEGDE S, SATISH SHENOY B, CHETHAN K N. Review on carbon fiber reinforced polymer (CFRP) and their mechanical performance[J]. Materials Today: Proceedings, 2019, 19: 658–662.
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2 ]}。尤其是在飞机上，CFRP广泛应用于水平和垂直安定面、襟翼、机翼蒙皮和各种控制面^{[ [3]  GIBSON R F. Principles of Composite Material Mechanics[M]. Boca Raton: CRC Press, 2007.
3 ]}。采用复合材料结构的前机身段，可比金属结构减轻质量31.5%，减少零件数量61.5%，减少紧固件61.3%；复合材料垂直安定面可减轻质量32.24%^{[ [4]  杨珍菊. 国外复合材料行业进展与应用(下)[J]. 纤维复合材料, 2017, 34(3): 36–39.YANG Zhenju. Progress and application of composite materials industry in foreign countries (II)[J]. Fiber Composites, 2017, 34(3): 36–39.
4 ]}。空客公司推出的新一代超宽体客机A350XWB上的复合材料比重高达53%，机翼、尾翼、机身与整流罩等关键部位都采用了复合材料^{[ [5]  段元欣. CFRP螺栓干涉连接结构预紧行为及静强度研究[D]. 西安: 西北工业大学, 2015.DUAN Yuanxin. The preloading behavior and strength of bolted CFRP laminate joints with interference-fit[D]. Xi’an: Northwestern Polytechnical University, 2015.
5 ]}。

由于制造技术的限制和载荷传递的要求，复合材料结构的机械连接仍然无法避免^{[ [6]  ZUO Y J, CAO Z Q, CAO Y J, et al. Dynamic behavior of CFRP/Ti single-lap pinned joints under longitudinal electromagnetic dynamic loading[J]. Composite Structures, 2018, 184: 362–371.
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6-8 ]}。铆接、螺接等机械连接仍是目前复合材料结构（特别是主承载结构）的主要连接方法。然而，连接所需的开孔破坏了复合材料纤维的连续性，会导致局部应力集中^{[ [9]  AHMAD J. Machining of polymer composites[M]. Boston: Springer, 2009.
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12-13 ]}。因此通过合适的工艺提高复合材料开孔结构的强度，从而提高复合材料连接接头的强度和寿命十分必要。对于广泛使用的金属开孔结构，干涉（过盈）配合连接方法能够有效降低应力集中，提高连接结构的强度和疲劳寿命^{[ [14]  OFSTHUN M. When fatigue quality enhancers do not enhance fatigue quality[J]. International Journal of Fatigue, 2003, 25(9–11): 1223–1228.
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14-15 ]}。复合材料具有延伸率小、层间强度低、抗冲击性能差等特点，在使用压入法或锤击法形成干涉时将承受较大轴向力，会发生分层、脱胶等损伤，从而降低整体强度^{[ [16]  COLE R T, BATEH E J, POTTER J. Fasteners for composite structures[J]. Composites, 1982, 13(3): 233–240.
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16-17 ]}。起初，研究人员普遍认为干涉配合连接不适合复合材料结构。而在19世纪80年代，原麦道公司指出干涉配合连接可以提高碳环氧树脂复合材料的疲劳寿命^{[ [18]  BUNIN B L. Critical composite joint subcomponents: Analysis and test results: NASA-CR-3711[R]. NASA,1983.
18 ]}。之后大量的研究也证明，在较低的干涉量和较高的侧向限制条件下，对于复合材料开孔结构使用干涉配合连接方法能够显著降低应力集中，提高连接结构的强度和疲劳寿命^{[ [19]  曹增强, 佘公藩, 李志饶, 等. 复合材料的干涉配合铆接[J]. 航空制造工程, 1997(2): 8–9.CAO Zengqiang, SHE Gongfan, LI Zhirao, et al. Interference fit riveting of composite materials[J]. Aviation Maintenance & Engineering, 1997(2): 8–9.
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然而，针对复合材料结构的干涉配合连接仍存在一些问题。主要包括：不可拆卸不便于检查和维修^{[ [22]  FATIGUE TECHNOLOGY. ForceMate bushings[EB/OL]. [2024–03–29]. https://fatiguetech.com/products/forcemate-bushings.
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22-24 ]}；最佳干涉量远小于金属，且缺乏推荐参数标准^{[ [25]  曹增强, 王武, 杨军. 干涉对复合材料机械连接强度的影响[J]. 航空制造技术, 2012, 55(12): 62–64, 67.CAO Zengqiang, WANG Wu, YANG Jun. Effect of interference-fit on failure of composites bolted joint[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2012, 55(12): 62–64, 67.
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28-30 ]}；干涉形成的轴向残余应力分布不均匀^{[ [12]  CAO Z Q, CARDEW-HALL M. Interference-fit riveting technique in fiber composite laminates[J]. Aerospace Science and Technology, 2006, 10(4): 327–330.
12 ， [31]  LISI AEROSPACE. Sleeve taper HI-LITETM system[EB/OL]. [2024–03–29]. http://lisi.aerospace.pelham.localhost/en/product/sleeve-taper-hi-lite-system/.
31 ]}等。这些问题制约了干涉配合连接技术在CFRP中的广泛应用。目前，国外新机型研制中复材用量大幅度提高，波音787和空客A350的主承力结构使用了大量复合材料。为减小复合材料损伤，这些机型使用干涉配合连接技术装配时通常使用LISI、PCC等公司的连接件进行干涉配合连接^{[ [32]  刘华东, 赵庆云. 长寿命机械连接技术研究应用进展[J]. 航空制造技术, 2016, 59(19): 64–69, 79.LIU Huadong, ZHAO Qingyun. Development of long-life mechanical joining technology[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2016, 59(19): 64–69, 79.
32 ]}。中国自主研制的C909和C919在非承力结构中使用了复合材料，其结构主要采用无头铆钉、单面螺纹抽芯铆钉等紧固件进行小干涉连接（0.05%~0.35%）^{[ [33]  高星海, 曹增强. 钛合金干涉配合高锁螺栓应力波安装质量分析[J]. 机械科学与技术, 2012, 31(1): 138–140, 145.GAO Xinghai, CAO Zengqiang. Quality analysis of the interference-fit hi-lock bolts manufactured by titanium alloy using stress wave[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2012, 31(1): 138–140, 145.
33 ]}。

面对干涉配合连接在复合材料结构应用中存在的挑战，当前研究主要集中于干涉量参数优化、干涉均匀性提升，以及通过降低安装阻力以减少损伤等方向。本文围绕上述问题，系统梳理了CFRP复合材料干涉配合连接技术的国内外研究进展。首先分析了CFRP干涉配合连接提高疲劳寿命的增益机理；随后，基于机理分析介绍了当前主要的CFRP干涉配合连接工艺方法；最后，探讨了影响CFRP干涉配合连接质量的关键因素。同时，本文对该技术未来的发展趋势进行了展望。

干涉配合连接的最大优点是可以增强结构的疲劳表现。根据经典的干涉配合强化增寿理论，干涉配合对金属结构的疲劳强化作用在于其支撑效应。而支撑效应成立的一个前提是：在外载作用下，干涉配合结构孔附近材料进入塑性状态。与金属材料存在区别，CFRP具有延伸率小、层间强度低、塑性差的特点。一般认为CFRP的材料组分中起主要承载作用的纤维仅有弹性变形能力，不发生塑性变形；而对承载起次要作用的基体所承担的载荷在总承载中所占的比例很小，其塑性变形所带来的作用并不明显。这就说明，干涉配合对复合材料所带来的支撑效应十分有限，那么复合材料的干涉配合强化也便失去了理论依据。但实际上，许多试验结果已证明了干涉配合对CFRP机械连接结构具有明显的疲劳寿命增益作用。对此，学术界从以下3个方面给出了解释。

（1）应力集中的影响。应力集中是影响结构疲劳强度最重要的因素之一。由于结构形状、机械加工、材料组成与内部组织等原因，应力集中是一个普遍现象。复合材料由两种或两种以上性质不同的材料组成，由于具有各向异性、非线性等力学特点，其强度理论的研究面临较大困难。为了研究应力集中对复合材料结构疲劳寿命的影响，理论研究中普遍采用Zweben模型，也即修正的剪滞模型。根据该模型，树脂基复合材料在单向拉伸时，其破坏往往始于某些带缺陷的弱纤维，当一根或数根弱纤维断裂形成裂纹后，在其周围便会产生局部应力扰动，邻近纤维与基体受此扰动将产生细观应力集中^{[ [34]  曹增强, 张岐良. 飞机结构干涉配合强化理论及应用[M]. 北京: 国防工业出版社, 2016.CAO Zengqiang, ZHANG Qiliang. Fatigue enhancing theory of interference fit and its application in aircraft structures[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2016.
34 ]}。

复合材料内部纤维的纵向拉伸破坏，通常是一个细观损伤积累的随机过程。一般来说，纤维和基体之间需要有良好的界面黏结，以保证基体可将载荷传递给纤维。然而，断纤维临近的基体破坏或纤维一基体界面的损伤，又有助于缓和未断纤维的应力集中。在干涉配合紧固件的安装过程中，复合材料孔边的基体和纤维由于受到金属材料的挤压而产生断裂或破坏，从而在孔边产生毛刷状结构。根据Zweben模型，该毛刷状结构可降低未断纤维的应力集中，适度阻止裂纹扩展，同时吸收部分能量。可见，干涉配合的“毛刷效应”有利于降低复合材料接头的应力集中系数，从而对复合材料结构的静强度和疲劳强度形成强化作用。

（2）残余应力的影响。干涉配合在复合材料孔壁引入预压应力，与未干涉情况相比降低了在外部循环载荷下的平均应力，延缓疲劳裂纹萌生。预压应力以拉应力的形式存在，当结构处于拉伸外载作用时，该预压应力与外载在孔边引起的应力相互叠加，从而改变了孔边的应力分布，使孔边危险区的应力幅值比无干涉情况有所减小，延缓了接头配合部裂纹产生与扩展，因而大幅度提高结构的疲劳强度^{[ [15]  程晖, 樊新田, 徐冠华, 等. 航空复合材料结构精密干涉连接技术综述[J]. 航空学报, 2021, 42(10): 524876.CHENG Hui, FAN Xintian, XU Guanhua, et al. State of the art of precise interference-fit technology for composite structures in aircraft[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2021, 42(10): 524876.
15 ]}。

（3）传载有效接触面积的影响。干涉量对层合板最小截面传载幅值及危险部位应力幅值，与有效接触面积存在一定的关系。葛恩德^{[ [35]  葛恩德. 碳纤维复合材料及其叠层连接结构孔挤压强化技术研究[D]. 南京: 南京航空航天大学, 2015.GE Ende. Research on hole expansion strengthing technology of composites and their stacks joint structures[D]. Nanjing: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 2015.
35 ]}在对复合材料层合板孔金属无缝衬套孔挤压试验与仿真研究中发现，在较高的循环载荷加载条件下，无论干涉量大小如何，疲劳增益系数都为负值，即干涉衬套未对复合材料带孔试件疲劳寿命起到提高作用，如图1所示。

Zhang等^{[ [36]  ZHANG Q L, CAO Z Q, WEI F Y, et al. Mechanical analysis of a pin interference-fitted sheet under tensile loading[J]. Journal of Aerospace Engineering, 2016, 29(4): 04015085.
36 ]}在对干涉配合销轴对孔疲劳寿命增强机制的研究中也发现了上述现象。研究发现固有的载荷传递机械特性是干涉配合接头的主要疲劳增强机制。连接构件的弹性变形及紧固件与孔之间的接触对于减小旁路载荷范围起着至关重要的作用。应力分析表明如果加载过程中不发生分离，干涉配合接头孔边缘处的交变应力与间隙配合或紧配合接头相比降低了50%以上；但是过载可能会使接头由过盈配合转为间隙配合，从而减少接触面积，降低旁路载荷范围内的自动调节能力，显然这对疲劳性能是不利的。这些规律可以体现出以下机理：在复合材料干涉配合结构中，干涉量对层合板传载幅值及危险点的应力幅值的影响，是与紧固孔与紧固件之间的接触有必然联系的；正是钉孔接触对结构各组件弹性变形的调节作用，改变了复合材料结构内部载荷（传载、应力）的幅值。干涉配合增加了紧固件与连接孔的有效接触面积，干涉配合下孔与紧固件之间的摩擦力将阻止孔边内壁变形的扩张，能够有效抑制裂纹扩展^{[ [34]  曹增强, 张岐良. 飞机结构干涉配合强化理论及应用[M]. 北京: 国防工业出版社, 2016.CAO Zengqiang, ZHANG Qiliang. Fatigue enhancing theory of interference fit and its application in aircraft structures[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2016.
34 ]}。

对干涉配合疲劳增益机理的理解为这项技术的应用提供了理论基础。但目前对于CFRP干涉配合连接的研究仍比较少，特别是对CFRP疲劳寿命的增益机理总结仍不完善，需要进一步深化。众多试验和应用已经表明干涉配合对CFRP机械连接结构有明显的强化和增寿效果，同时也已发展出许多干涉配合连接工艺方法。

干涉配合连接的优势主要体现在其疲劳强化能力上。将之应用于传统金属材料，已经展现出巨大的工程潜力和良好的增益效果。但由于疲劳寿命增益机理的不同，将干涉配合连接技术应用到CFRP结构仍面临一些问题，为此研究者们提出了许多新的工艺方法。以干涉实现方式为依据区分，CFRP连接结构的干涉配合连接工艺方法主要有径向扩张法^{[ [12]  CAO Z Q, CARDEW-HALL M. Interference-fit riveting technique in fiber composite laminates[J]. Aerospace Science and Technology, 2006, 10(4): 327–330.
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37 ]}、直接压入法^{[ [27]  ZUO Y J, YUE T, JIANG R S, et al. Bolt insertion damage and mechanical behaviors investigation of CFRP/CFRP interference fit bolted joints[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2022, 35(9): 354–365.
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38 ]}和间接压入法^{[ [35]  葛恩德. 碳纤维复合材料及其叠层连接结构孔挤压强化技术研究[D]. 南京: 南京航空航天大学, 2015.GE Ende. Research on hole expansion strengthing technology of composites and their stacks joint structures[D]. Nanjing: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, 2015.
35 ， [39]  魏景超, 矫桂琼, 闫照明, 等. 单面螺纹抽钉干涉配合复合材料连接件挤压强度研究[J]. 航空学报, 2013, 34(7): 1627–1635.WEI Jingchao, JIAO Guiqiong, YAN Zhaoming, et al. Bearing strength of composite joints interference-fitted with blind bolts[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2013, 34(7): 1627–1635.
[40]  邹鹏, 屈凡. 复合材料衬套螺栓干涉连接安装过程损伤机制[J]. 复合材料学报, 2022, 39(5): 2449–2459.ZOU Peng, QU Fan. Damage mechanism of composite sleeve-type bolt interference fit structure during the installation process[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2022, 39(5): 2449–2459.
39-40 ]}等。

径向扩张法是将预先放置在孔内的芯轴轴向压缩，使之径向扩张实现干涉的。通常使用铆钉作为干涉连接件。压铆、锤铆、气铆等传统方法使得铆钉膨胀不均匀，容易对复合材料孔壁造成损伤，难以实现高质量干涉配合。赵乐天等^{[ [37]  赵乐天, 杨天智, 黄祺, 等. CFRP构件垫圈/衬套铆接损伤及拉剪性能试验研究[J]. 西北工业大学学报, 2023, 41(6): 1089–1096.ZHAO Letian, YANG Tianzhi, HUANG Qi, et al. Damage behavior and mechanical property investigation of CFRP/CFRP washer-bushing riveted joints[J]. Journal of Northwestern Polytechnical University, 2023, 41(6): 1089–1096.
37 ]}使用压铆方法进行研究，对比了净铆接、衬套铆接、衬套/垫圈结合的铆接3种方法单搭接构件拉伸剪切性能及拉托性能的影响，3种铆接过程如图2所示；结果表明，结合金属衬套与垫圈对CFRP进行铆接有效限制了镦头附近的顶杆膨胀不均匀，与净铆接和衬套铆接相比，复合材料孔镦头侧损伤大幅度减少。

直接压入法是指将直径大于孔的芯轴通过单侧压入的方法安装到复合材料孔中，且运动的芯轴直接与复合材料孔接触。该方法应用较广泛的是干涉螺栓连接件。邹鹏^{[ [41]  邹鹏. 复合材料干涉螺接结构损伤萌生与扩展机理研究[D]. 西安: 西北工业大学, 2017.ZOU Peng. Research on the damage initiation and evolution mechanism of composite interference-fit bolted structures[D]. Xi’an: Northwestern Polytechnical University, 2017.
41 ]}在其CFRP干涉螺栓安装过程损伤机理研究中介绍了干涉螺栓的安装过程，如图3所示；在干涉螺栓的压入过程中，钉孔之间的主要作用力体现为轴向摩擦力和径向挤压力；在这些作用力的影响下，复合材料会发生基体开裂、界面脱粘及分层等损伤。尤其是干涉量较大时，安装过程造成的损伤反而会降低结构的疲劳寿命。

Zuo等^{[ [27]  ZUO Y J, YUE T, JIANG R S, et al. Bolt insertion damage and mechanical behaviors investigation of CFRP/CFRP interference fit bolted joints[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2022, 35(9): 354–365.
27 ]}研究了CFRP/CFRP干涉配合连接的螺栓插入损伤及力学行为；试验结果表明干涉配合螺栓在孔入口处存在损伤，干涉量越大损伤越严重，但损伤对接头疲劳失效的影响不明显；此外，随着干涉量增大，接头的失效模式由螺栓头失效变为螺栓杆失效，即过盈配合可以使螺栓承受更严重的局部疲劳载荷，从而提高层合板孔的抗疲劳能力。

前面介绍的方法是变形部件或运动部件直接与复合材料孔接触，很容易对复合材料孔造成较大损伤。为减轻或避免这种损伤，研究者们提出了间接压入干涉配合方法。其主要特点是干涉芯轴不与复合材料孔直接接触。通常在芯轴与孔之间增加衬套或变形部件，隔离安装过程中的摩擦或冲击，从而减小损伤、提高强度与寿命。该方法的紧固件以类型区分，主要包括抽芯铆钉，干涉衬套螺栓及干涉衬套等。

抽芯铆钉是一种特殊的干涉连接紧固件，其铆接过程如图4所示^{[ [29]  王兵兵, 周钊元, 金万军, 等. CFRP/Al抽芯铆钉单剪干涉配合的渐进损伤数值模拟研究[J]. 复合材料学报, 2024, 41(6): 3258–3270.WANG Bingbing, ZHOU Zhaoyuan, JIN Wanjun, et al. Numerical simulation of progressive damage of single-lap CFRP/Al connected by blind rivet under interference condition[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2024, 41(6): 3258–3270.
29 ]}，可以被描述为5个步骤。第1步，将抽芯铆钉完全插入CFRP孔中。第2步和第3步，通过施加力量拉动芯杆，带动钉套向内收缩。在钉套收缩的过程中，它会产生径向力，将连接件夹紧在一起，如图4（b）和（c）所示。第4步，通过挤压锁环，使锁环嵌入钉套头部，从而固定铆钉，如图4（d）所示。第5步，继续拉动芯杆，直到芯杆从缺口处拉断，完成铆接过程，如图4（e）所示。王兵兵等^{[ [29]  王兵兵, 周钊元, 金万军, 等. CFRP/Al抽芯铆钉单剪干涉配合的渐进损伤数值模拟研究[J]. 复合材料学报, 2024, 41(6): 3258–3270.WANG Bingbing, ZHOU Zhaoyuan, JIN Wanjun, et al. Numerical simulation of progressive damage of single-lap CFRP/Al connected by blind rivet under interference condition[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2024, 41(6): 3258–3270.
29 ]}建立了CFRP/Al铆接的抽芯铆钉安装模型，探究干涉量及安装速度对复合材料损伤的影响；结果表明，安装阻力随安装速度增加而减小，安装速度提高有助于提高干涉量阈值，但抽芯铆钉的镦头仍会在复合材料孔出口处产生无法避免的损伤。

衬套螺栓连接是为了避免安装干涉螺栓对复合材料孔壁造成损伤而提出的，其相对于传统干涉螺栓结构增加了衬套过渡层，其安装过程与干涉螺栓类似。LISI公司开发的STL（SLEEVE TAPER HI–LITE^TM System）衬套螺栓紧固件系统是一个典型代表，如图5所示^{[ [31]  LISI AEROSPACE. Sleeve taper HI-LITETM system[EB/OL]. [2024–03–29]. http://lisi.aerospace.pelham.localhost/en/product/sleeve-taper-hi-lite-system/.
31 ]}。其衬套内壁为锥形，从翻边端到出口处衬套壁厚逐渐增大以实现干涉均匀。该紧固件可以实现均匀的干涉配合，且对复合材料结构损伤较小。STL紧固系统性能优良，已广泛应用于A350翼盒与中机身^{[ [32]  刘华东, 赵庆云. 长寿命机械连接技术研究应用进展[J]. 航空制造技术, 2016, 59(19): 64–69, 79.LIU Huadong, ZHAO Qingyun. Development of long-life mechanical joining technology[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2016, 59(19): 64–69, 79.
32 ]}。

邹鹏等^{[ [40]  邹鹏, 屈凡. 复合材料衬套螺栓干涉连接安装过程损伤机制[J]. 复合材料学报, 2022, 39(5): 2449–2459.ZOU Peng, QU Fan. Damage mechanism of composite sleeve-type bolt interference fit structure during the installation process[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2022, 39(5): 2449–2459.
40 ]}开展了复合材料衬套螺栓干涉连接的试验和有限元研究，针对CFRP的衬套螺栓干涉示意图如图6所示；该研究分析了安装过程中的插钉力及复合材料孔壁损伤形貌，最后以孔壁不分层为目标获得了临界干涉量；解释了衬套螺栓能够提高孔壁质量的原因，并提出了能保证结构较好承载性能的干涉量范围。

干涉衬套强化方法并不是一种完整的连接方法。该方法通过冷挤压法将放置于复合材料孔中的无缝衬套扩张，使衬套与复合材料形成干涉配合。干涉后的部件仍需要使用铆钉或螺栓等连接件连接。FTI公司在开缝衬套冷挤压强化技术的基础上结合干涉配合连接技术开发了ForceMate^®、GromEx^®等紧固件系统，如图7所示^{[ [22]  FATIGUE TECHNOLOGY. ForceMate bushings[EB/OL]. [2024–03–29]. https://fatiguetech.com/products/forcemate-bushings.
22 ]}。该系统可以提高复合材料孔抗压强度和孔边磨损性能，防止连接件对孔的损伤，并有效提升结构件疲劳寿命。以GromEx^®为例，其安装过程如图8所示^{[ [22]  FATIGUE TECHNOLOGY. ForceMate bushings[EB/OL]. [2024–03–29]. https://fatiguetech.com/products/forcemate-bushings.
22 ]}，第1步是安装组装部件，将衬套套在芯轴上；第2步是把衬套及芯轴装入拉拔器；第3步是将衬套及芯轴伸入开孔中（间隙配合）；第4步是触发拉拔器将衬套扩展到孔中，从而完成安装。同时，Ried等^{[ [42]  REID L, RANSOM J, WEHRMEISTER M. Grommet hole reinforcement and lightning strike protection in composite structural assembly[J]. SAE International Journal of Aerospace, 2011, 4(2): 988–997.
42 ]}讨论了GromEx^®的安装过程及可提供的结构优势；对安装到GromEx^®的紧固件和安装到裸孔内的紧固件性能进行了机械测试与性能对比，使用单剪切样品，按照ASTM D3479标准《聚合物基复合材料拉伸—拉伸疲劳的标准试验方法》进行静态疲劳测试，如图9所示；测试结果显示，与裸孔相比，使用GromEx^®不会对结构产生损害，还将大幅提高产品生命周期；同时，GromEx^®还可以实现孔保护和密封，并允许重复安装紧固件，无需返工。

为了更直观地展示本文所介绍的相关研究，依据干涉工艺方法（径向扩张法、直接压入法、间接压入法）、干涉安装速率（动态、静态）、被连接材料与紧固件类型进行归纳和分类，见表1^{[ [12]  CAO Z Q, CARDEW-HALL M. Interference-fit riveting technique in fiber composite laminates[J]. Aerospace Science and Technology, 2006, 10(4): 327–330.
[13]  WANG X H, CAO Z Q. A dynamic installation method to improve the morphological characteristics of the bolt-hole contact interface in CFRP interference bolted structures[J]. Engineering Failure Analysis, 2024, 156: 107818.
12-13 ， [22]  FATIGUE TECHNOLOGY. ForceMate bushings[EB/OL]. [2024–03–29]. https://fatiguetech.com/products/forcemate-bushings.
22 ， [24]  魏誉豪, 曹增强. 复合材料结构装配中的干涉衬套强化工艺研究[J]. 航空制造技术, 2019, 62(15): 63–67, 74.WEI Yuhao, CAO Zengqiang. Research on reinforcement of interference bushing in composite structure assembly[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2019, 62(15): 63–67, 74.
24 ， [27]  ZUO Y J, YUE T, JIANG R S, et al. Bolt insertion damage and mechanical behaviors investigation of CFRP/CFRP interference fit bolted joints[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2022, 35(9): 354–365.
[28]  WANG X H, CAO Z Q, WANG Y, et al. Influence of bolt dynamic installation on topography characteristics and mechanical behaviors of CFRP interference-fit bolted joints[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2024, 37(2): 482–500.
[29]  王兵兵, 周钊元, 金万军, 等. CFRP/Al抽芯铆钉单剪干涉配合的渐进损伤数值模拟研究[J]. 复合材料学报, 2024, 41(6): 3258–3270.WANG Bingbing, ZHOU Zhaoyuan, JIN Wanjun, et al. Numerical simulation of progressive damage of single-lap CFRP/Al connected by blind rivet under interference condition[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2024, 41(6): 3258–3270.
[30]  WANG A Y, WANG Z Q, ZHAO M L, et al. Effects of ply thickness and interference-fit on the bearing strength of single-lap countersunk composite joints[J]. Thin-Walled Structures, 2023, 189: 110878.
[31]  LISI AEROSPACE. Sleeve taper HI-LITETM system[EB/OL]. [2024–03–29]. http://lisi.aerospace.pelham.localhost/en/product/sleeve-taper-hi-lite-system/.
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37 ， [39]  魏景超, 矫桂琼, 闫照明, 等. 单面螺纹抽钉干涉配合复合材料连接件挤压强度研究[J]. 航空学报, 2013, 34(7): 1627–1635.WEI Jingchao, JIAO Guiqiong, YAN Zhaoming, et al. Bearing strength of composite joints interference-fitted with blind bolts[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2013, 34(7): 1627–1635.
[40]  邹鹏, 屈凡. 复合材料衬套螺栓干涉连接安装过程损伤机制[J]. 复合材料学报, 2022, 39(5): 2449–2459.ZOU Peng, QU Fan. Damage mechanism of composite sleeve-type bolt interference fit structure during the installation process[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2022, 39(5): 2449–2459.
[41]  邹鹏. 复合材料干涉螺接结构损伤萌生与扩展机理研究[D]. 西安: 西北工业大学, 2017.ZOU Peng. Research on the damage initiation and evolution mechanism of composite interference-fit bolted structures[D]. Xi’an: Northwestern Polytechnical University, 2017.
[42]  REID L, RANSOM J, WEHRMEISTER M. Grommet hole reinforcement and lightning strike protection in composite structural assembly[J]. SAE International Journal of Aerospace, 2011, 4(2): 988–997.
[43]  ZUO Y J, CAO Z Q, ZHENG G, et al. Damage behavior investigation of CFRP/Ti bolted joint during interference fit bolt dynamic installation progress[J]. Engineering Failure Analysis, 2020, 111: 104454.
39-43 ]}。

综上所述，现阶段已针对CFRP复合材料的干涉配合连接提出多种工艺方法，但尚未实现大规模应用。随着CFRP结构在新型号中的广泛应用，干涉配合连接方式有望得到大量推广，以满足新一代飞机对结构轻量化、长寿命和高可靠性的需求。目前限制该工艺广泛应用的主要原因在于，对干涉配合连接技术在CFRP的关键工艺参数缺乏系统研究与深入理解，尤其在最优干涉量、干涉均匀性及干涉损伤控制等影响连接质量的关键因素方面，仍须进一步深入探究。

多种应用于CFRP结构的干涉配合连接工艺方法已通过试验证明了其有效性，但若要实现该技术的大规模推广应用，仍须高度重视关键工艺参数对连接质量的影响研究。针对CFRP的干涉配合连接技术，目前最优干涉量、干涉均匀性及干涉损伤控制已成为研究者关注的重点。从宏观角度分析，干涉量的大小和干涉是否均匀直接影响连接结构的性能表现。而从微观角度分析，影响连接质量的重要因素是CFRP在干涉形成后的损伤控制问题。干涉量和干涉均匀性是评价干涉配合连接质量的直观指标，而损伤情况则是影响干涉配合连接质量的内在诱因。围绕这些关键因素的深入探讨，有助于加深对CFRP干涉配合连接技术应用瓶颈的理解，提升理论研究水平，进一步推动技术的工程化应用。

大量研究表明，对于干涉配合连接问题，干涉量与干涉均匀性是影响结构强度与寿命的两个重要指标。与金属相比，复合材料层内和层间强度低，过大干涉量造成的损伤会降低接头的强度与疲劳寿命。复合材料结构连接面临“干涉破坏强度，非干涉降低性能”这一矛盾。同时沿轴向干涉的不均匀会导致残余应力的分布不均匀，造成加载过程中出现严重的应力集中，进而造成孔周损伤^{[ [15]  程晖, 樊新田, 徐冠华, 等. 航空复合材料结构精密干涉连接技术综述[J]. 航空学报, 2021, 42(10): 524876.CHENG Hui, FAN Xintian, XU Guanhua, et al. State of the art of precise interference-fit technology for composite structures in aircraft[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2021, 42(10): 524876.
15 ]}。针对干涉配合连接的干涉量与干涉均匀性已有较多讨论。

干涉均匀性差会导致结构在受载状态下的孔周应力传递不均，从而影响结构的最终寿命。受材料特性和干涉连接工艺影响，CFRP干涉连接结构孔周区域的应力场分布不均匀，具体表现为应力分布梯度较大、应力集中程度高。从宏观上看，通过对连接截面的观察发现，沿着紧固件轴线方向CFRP孔的干涉配合尺寸不同。以干涉铆接为例，常存在镦头处干涉量大而钉头处干涉量小的现象。

针对干涉配合铆接的干涉均匀性问题。Cao等^{[ [12]  CAO Z Q, CARDEW-HALL M. Interference-fit riveting technique in fiber composite laminates[J]. Aerospace Science and Technology, 2006, 10(4): 327–330.
12 ]}使用电磁铆接（Electromagnetic riveting，EMR）技术以较快的成形速度完成铆接，在复合材料孔中产生了较为理想的过盈配合；如图10所示，铆接造成的钉杆部分的干涉量对比，压铆为2.3%，而电磁铆接为0.8%。与压铆相比电磁铆接方法提高了钉杆径向变形的均匀性。即便如此，干涉均匀性仍不可忽略，干涉不均匀会影响复合材料干涉配合连接的强化效果。

Wang等^{[ [28]  WANG X H, CAO Z Q, WANG Y, et al. Influence of bolt dynamic installation on topography characteristics and mechanical behaviors of CFRP interference-fit bolted joints[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2024, 37(2): 482–500.
28 ]}针对CFRP干涉螺栓的干涉量与干涉均匀性问题，提出了一种动态安装方法；与传统的静态安装方法相比，所提出的动态方法以较高的速度（3~6 m/s）进行干涉螺栓的安装；通过动静态安装方法试验与有限元分析对比得出：动态方法显著降低了安装阻力，其接头在孔出入口处的干涉量差别小（即实现了更均匀的干涉），复合材料孔周应力分布均匀性优于静态方法；该研究提出了一种全新的安装工艺方法并对之进行了原理分析，但没有对加载速率这一关键因素进行定量分析，无法揭示动态方法优越性的真正机理。

针对最优干涉量的研究也是目前研究复合材料干涉配合连接的热点。较小的干涉量难以实现强化效果，而较大的干涉量造成的损伤对结构承载能力反而有较大削弱。研究者们希望获得较为普遍的临界干涉量值，以指导实际工程应用。

邹鹏等^{[ [40]  邹鹏, 屈凡. 复合材料衬套螺栓干涉连接安装过程损伤机制[J]. 复合材料学报, 2022, 39(5): 2449–2459.ZOU Peng, QU Fan. Damage mechanism of composite sleeve-type bolt interference fit structure during the installation process[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2022, 39(5): 2449–2459.
40 ]}针对复合材料衬套螺栓干涉连接安装过程开展了试验和有限元研究，分析了安装过程中的插钉力变化、形貌及孔壁损伤，并且以孔壁不分层为目标获得了临界干涉量；试验和模拟结果得出干涉量在2.4%以内可以保证较好的承载性能，高于先前航空工业推荐的干涉量范围0.4%~1.7%；然而研究者强调此结论只针对该研究的模型尺寸和材料。在对CFRP层合板进行层内渐进损伤模拟时，使用的是改进的三维Hashin准则^{[ [44]  CHANG F K, CHANG K Y. Post-failure analysis of bolted composite joints in tension or shear-out mode failure[J]. Journal of Composite Materials, 1987, 21(9): 809–833.
[45]  CAMANHO P P, MATTHEWS F L. A progressive damage model for mechanically fastened joints in composite laminates[J]. Journal of Composite Materials, 1999, 33(24): 2248–2280.
44-45 ]}，这是因为Hashin准则^{[ [46]  TSERPES K I, LABEAS G, PAPANIKOS P, et al. Strength prediction of bolted joints in graphite/epoxy composite laminates[J]. Composites Part B: Engineering, 2002, 33(7): 521–529.
46 ]}在纤维拉伸失效判据中包含的剪切项会对损伤过度估计，结果相对保守。该研究使用最大应力准则代替了Hashin准则中的纤维拉伸失效判据，因此得到较大临界干涉量。虽然在该研究中有限元分析结果与试验结果误差在允许范围内，但其推荐干涉量仍无法广泛推广。

魏誉豪等^{[ [24]  魏誉豪, 曹增强. 复合材料结构装配中的干涉衬套强化工艺研究[J]. 航空制造技术, 2019, 62(15): 63–67, 74.WEI Yuhao, CAO Zengqiang. Research on reinforcement of interference bushing in composite structure assembly[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2019, 62(15): 63–67, 74.
24 ]}研究了干涉量对安装TA2纯钛衬套的复合材料损伤情况，设计了1%~5%的5组干涉量，在使用压铆机进行静态安装后主要针对安装阻力、孔径变化和内部损伤进行了讨论；通过研究发现，安装阻力随着干涉量的增大明显增加；安装后的孔径沿安装方向有较大区别，即干涉不均匀，因此建议将衬套设计为锥形孔；对内部损伤的观察发现，干涉量>3%时，复合材料损伤严重且衬套在出口处形成超过0.45 mm的凸瘤，建议干涉量选取不宜超过3%。此研究针对干涉量这一变量进行了试验，干涉量的选取范围很大，超越了先前的研究。但遗憾的是，此研究仅对安装阻力、干涉均匀性、损伤情况进行了定性描述，没有对干涉后结构的强度或寿命进行进一步研究，所以提出的临界干涉量缺乏说服力。

针对复合材料干涉螺栓安装损伤及力学行为问题，Zuo等^{[ [27]  ZUO Y J, YUE T, JIANG R S, et al. Bolt insertion damage and mechanical behaviors investigation of CFRP/CFRP interference fit bolted joints[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2022, 35(9): 354–365.
27 ]}开展了系统的试验研究，不仅考虑了过盈配合情况，还增加了间隙配合情况作为对比，其研究的干涉量范围为–0.1%~1.61%；针对干涉安装接头分别进行了准静态和循环载荷加载，并使用扫描电子显微镜和高分辨率X射线微型扫描检查了层合板中的微观损伤。经过分析，该研究得出以下重要结论：（1）随着干涉量增大，上层板与靠近孔壁的层合板边界损伤越大；（2）虽然大的干涉量造成更大的损伤，但对干涉配合接头的失效位移与失效载荷影响较小；（3）适当的干涉量能提高接头疲劳寿命，但不同循环载荷水平下的临界干涉量不同，而且螺栓的插入损伤对接头疲劳失效影响不明显；该研究还表明：复合材料干涉配合对连接结构的静载承载能力影响不大，所以当分析干涉量影响时可以不过分关注对静载强度的增益效果；针对不同大小的循环载荷工况，复合材料干涉配合连接的临界干涉量也不同，这指向一个所需关注的要点，即要考虑载荷情况对疲劳寿命增益效果的影响。

综上所述，干涉量和干涉均匀性对CFRP干涉配合连接增强增寿的影响很大。相关研究表明，提高干涉的均匀性有助于提高复合材料干涉配合连接件的强度与疲劳寿命。而干涉量的值并不是越大越好，在多种工况条件下都存在一个最佳临界干涉量，可使干涉配合连接达到最佳效果。但针对干涉量的选择仍没有一个准确数值或有效推测方法，须进一步研究。同时，动态方法的出现也为解决最优干涉量确定和干涉均匀性优化提供了一个重要思路，但仍需深入研究。

从宏观角度来看，影响CFRP干涉配合连接效果的因素是干涉量和干涉均匀性，选择不同的工艺方法和工艺参数会影响接头的质量。但从微观角度来看，由于干涉配合在安装过程中会不可避免地对复合材料孔进行扩张，金属材料在这种情况下会通过塑性流动释放一定应力。而复合材料由于其材料性质，在孔的周围会造成一定基体和纤维损伤。如果将损伤控制在一定范围内，可有效发挥干涉配合的强化作用，但如果控制不好则会降低连接的强度与疲劳寿命。业界针对如何减少干涉配合连接的损伤也进行了广泛研究。

为了减小CFRP干涉配合安装损伤，研究者们对干涉配合的安装速度这一影响因素进行了探究。有许多案例和研究表明，安装速度的提高有助于减少干涉配合对CFRP的损伤，从而实现更优的干涉配合增寿效果。

在针对CFRP/Al抽芯铆钉单剪干涉配合的渐进损伤数值模拟研究中，王兵兵等^{[ [29]  王兵兵, 周钊元, 金万军, 等. CFRP/Al抽芯铆钉单剪干涉配合的渐进损伤数值模拟研究[J]. 复合材料学报, 2024, 41(6): 3258–3270.WANG Bingbing, ZHOU Zhaoyuan, JIN Wanjun, et al. Numerical simulation of progressive damage of single-lap CFRP/Al connected by blind rivet under interference condition[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2024, 41(6): 3258–3270.
29 ]}基于连续损伤力学、扩展的三维破坏准则和应变率效应，通过对Abaqus二次开发建立了抽芯铆钉干涉配合模型，重点研究了安装速度对复合材料的损伤影响；有限元模型的分析结果发现，抽芯铆钉的安装阻力随着安装速度的增加而减小，同时损伤也随安装速度的增加而减少；相比于低干涉量，在高干涉量下速度对平均安装阻力所形成影响的差异较大。考虑安装速率对安装损伤的影响为进一步研究提供了启发。

Zuo等^{[ [43]  ZUO Y J, CAO Z Q, ZHENG G, et al. Damage behavior investigation of CFRP/Ti bolted joint during interference fit bolt dynamic installation progress[J]. Engineering Failure Analysis, 2020, 111: 104454.
43 ]}针对CFRP/Ti干涉螺栓接头使用电磁动态安装方法进行试验研究，并与静态安装方法进行对比，评估了安装阻力及损伤机制。该研究得出以下重要结论：动态安装方法能降低中、大干涉量时的峰值安装力和剪切阻力；安装损伤主要发生在CFRP的孔入口与出口处；与静态方法相比，动态方法减少了首层的损伤，损伤系数降低0.9%~3.5%，且对干涉量大的情况损伤降低更明显，如图11所示。从该试验研究可见，在较大干涉量的干涉配合连接安装情况下动态方法的损伤小于静态方法的，在减轻损伤和增加临界干涉量方面有巨大潜力。

Wang等^{[ [28]  WANG X H, CAO Z Q, WANG Y, et al. Influence of bolt dynamic installation on topography characteristics and mechanical behaviors of CFRP interference-fit bolted joints[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2024, 37(2): 482–500.
28 ]}使用动态安装方法针对CFRP接头进行干涉螺栓安装，研究了安装后的接头形貌特征和力学行为；在0~2.0%干涉量范围，通过试验获得了安装阻力及外部载荷下的机械性能，并以有限元模型模拟安装后应力分布和损伤行为。与先前研究类似，该研究发现与静态方法相比动态方法干涉阻力更小，且随着干涉量增大，安装阻力的下降比例也增大；同时，有限元分析结果表明动态方法产生的初始损伤较小。比较新颖的是，该研究还发现与静态安装方法相比，动态安装方法在连接件中引起的拉应力幅值更大且分布更广泛；该研究还对安装完成的连接接头进行了静态承载能力和疲劳寿命测试，发现动态安装方法使连接接头的最佳极限强度提升17.52%，刚度提高75.5%，疲劳寿命也有所增加。该研究建立了动态方法下损伤减少与强度增加的联系，这为后续研究提供了事实依据。

除了对安装工艺过程进行改进，也有研究者针对CFRP本身参数进行研究，寻找更加适合干涉配合连接的铺层结构。Wang等^{[ [30]  WANG A Y, WANG Z Q, ZHAO M L, et al. Effects of ply thickness and interference-fit on the bearing strength of single-lap countersunk composite joints[J]. Thin-Walled Structures, 2023, 189: 110878.
30 ]}为了减轻复合材料干涉配合连接结构的损伤，研究了复合材料铺层厚度、铺层顺序和干涉尺寸对干涉螺栓安装损伤和连接接头强度的影响；通过准静态拉伸试验并结合扫描显微电镜进行断口分析，得到以下重要结论：薄层复合材料接头安装力要低于厚层复合材料的安装力；对失效的目视观察和SEM结果表明，薄层复合材料在干涉配合安装过程中的抗损伤能力更强。该研究的核心是从铺层厚度和纤维方向寻找更适合干涉配合连接的复合材料结构，但同时给出一个重要观点：干涉配合安装力的减小反映出损伤的减小，而安装损伤的大小直接影响干涉配合连接强度。针对降低干涉配合安装力的研究，也需进一步深化。

无论是从安装工艺过程进行改进，还是从CFRP材料本体进行参数选型，此类研究都得出了一个共同的结论：安装阻力的降低会减少和控制损伤的形成和发展，而损伤的严重程度也将显著影响干涉配合接头的连接强度和寿命。

损伤情况与干涉配合接头质量密切相关。CFRP的制备成本较高且具有各向异性结构特点，针对其损伤的研究除了试验之外，还可通过有限元分析方法进行。相比试验测试方法，有限元仿真分析方法不仅节省时间和成本，还能比较全面地分析孔周应力分布情况。近年来，研究人员通过有限元方法针对干涉配合连接在CFRP上的损伤进行研究，取得了较多成果。

在研究初期，有限元分析方法仅用于反映干涉配合关系形成后CFRP孔周应力分布情况和变化规律。例如，宋丹龙等^{[ [47]  宋丹龙, 宋旭峰, 白洋洋, 等. 碳纤维增强环氧树脂复合材料层合板干涉连接插钉轴向力建模与分析[J]. 复合材料学报, 2019, 36(10): 2294–2301.SONG Danlong, SONG Xufeng, BAI Yangyang, et al. Research on thrust force of carbon fiber reinforced epoxy resin composite laminates during the interference-fit bolt installation process[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(10): 2294–2301.
47 ]}通过建立CFRP干涉连接结构有限元模型及三维插钉有限元模型，研究了不同干涉量对高锁螺栓安装过程中的应力分布的影响，并通过试验验证了模型的正确性，揭示了层合板孔周径向挤压应力分布和插钉轴向力变化规律。Jiang等^{[ [48]  JIANG J F, BI Y B. Effect of parameters on local stress field in single-lap bolted joints with the interference fit[J]. Advances in Mechanical Engineering, 2016, 8(5): 1687814016647255.
48 ]}建立三维复合材料单搭接螺栓连接结构模型，分析干涉量、夹紧力、摩擦系数和搭接几何尺寸等因素对该结构的局部应力场和残余应力的影响。Kim等^{[ [49]  KIM S Y, HE B, SHIM C S, et al. An experimental and numerical study on the interference-fit pin installation process for cross-ply glass fiber reinforced plastics (GFRP)[J]. Composites Part B: Engineering, 2013, 54: 153–162.
49 ]}建立了三维干涉连接结构有限元模型，分析了孔周附近的径向和切向应力分布，发现应力分布随着干涉量的增加而增加。Wu等^{[ [50]  WU T, ZHANG K F, CHENG H, et al. Analytical modeling for stress distribution around interference fit holes on pinned composite plates under tensile load[J]. Composites Part B: Engineering, 2016, 100: 176–185.
50 ]}建立了拉伸载荷下三维有限元模型，讨论了层合板特性、铺层和载荷水平对应力分布的影响。

随着有限元分析技术的进一步发展，研究人员发现渐进损伤失效分析更适用于反映CFRP在干涉配合连接过程中的复杂失效形式和失效机理。渐进损伤失效分析是一种用于预测复合材料从初始损伤到最终破坏全过程的方法，该方法基于损伤力学：首先通过应力分析模型获取结构应力分布；其次依据失效准则判断材料是否失效；随后采用材料退化模型描述失效后的力学行为；最后通过收敛准则或载荷突降准则判定结构最终破坏。此方法在实现可靠、准确预测的同时，显著节省了复合材料结构分析的时间和人力成本，因此成为当前复合材料结构分析的热点研究方法。

例如，魏景超等^{[ [39]  魏景超, 矫桂琼, 闫照明, 等. 单面螺纹抽钉干涉配合复合材料连接件挤压强度研究[J]. 航空学报, 2013, 34(7): 1627–1635.WEI Jingchao, JIAO Guiqiong, YAN Zhaoming, et al. Bearing strength of composite joints interference-fitted with blind bolts[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2013, 34(7): 1627–1635.
39 ]}针对单面抽芯铆钉对复合材料干涉配合连接进行了数值模拟研究，探讨干涉配合对复合材料的安装损伤和连接件挤压强度影响；建立的三维有限元模型考虑了钉孔接触、渐进损伤及大变形理论，在失效准则方面使用在Hashin三维失效准则^{[ [51]  HASHIN Z. Fatigue failure criteria for unidirectional fiber composites[J]. Journal of Applied Mechanics, 1981, 48(4): 846–852.
51 ]}基础上发展而来的含非线性因子失效判定准则^{[ [52]  XIAO Y, ISHIKAWA T. Bearing strength and failure behavior of bolted composite joints (part II: Modeling and simulation)[J]. Composites Science and Technology, 2005, 65(7–8): 1032–1043.
52 ]}，在性能退化方面使用考虑退化因子的Tan退化准则^{[ [53]  TAN S C, PEREZ J. Progressive failure of laminated composites with a hole under compressive loading[J]. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 1993, 12(10): 1043–1057.
53 ]}，得到渐进损伤分析流程如图12所示；通过有限元模型研究了0~3%干涉量范围的损伤演变情况，发现0.5%干涉量配合下没有产生干涉损伤，3%的干涉量对孔边单元造成了大量损伤，在静拉伸时降低了连接头强度。通过试验验证了该模型的有效性。

综上所述，研究者们采用多种方法来降低干涉配合连接时对复合材料造成的损伤，同时结合有限元仿真分析方法对损伤进行模拟以探究损伤演化的机理从而指导实际应用。从宏观角度来讲，对于CFRP干涉配合连接结构的质量影响因素主要为干涉量和干涉均匀性，很多研究从这些参数入手，试图通过试验和分析获得影响干涉配合连接质量的规律，以此指导应用。从微观角度来看，损伤特征是评估CFRP干涉配合连接质量的关键指标。有限元分析为此类损伤分析提供了新途径，而渐进损伤失效分析方法则能高效解析干涉配合过程中复杂的失效形式与机理。

在过去的几十年中，国内外学者们针对CFRP干涉配合连接的研究主要集中在提高干涉均匀性、减轻干涉配合损伤及确定最佳干涉量等方面。面对干涉配合连接在CFRP结构应用中存在的挑战，本文系统梳理了CFRP干涉配合连接技术的国内外研究进展；以CFRP干涉配合连接技术的机理分析为基础介绍了当前的连接工艺方法，以及影响连接质量关键因素的针对性研究。现有研究表明，针对CFRP的干涉配合连接已经被证实对连接结构有显著的疲劳寿命增益效果。但由于CFRP的材料特性，干涉配合引入的基础损伤不容忽视。用于CFRP的干涉配合连接技术的增寿机理建立和最优参数选择仍缺乏理论框架。通过本文研究及分析可以得出以下4条结论。

（1）针对多数干涉连接方法的不可拆特性，衬套螺栓和干涉衬套等新型连接件被提出，可有效解决维修与拆卸难题，但增加了工艺难度与成本。新型连接件的应用仍须在安装工艺方法方面进一步改进。

（2）针对最佳干涉量问题，目前大多数研究表明复合材料的最佳干涉量数值小于金属，但近期有研究表明，通过一些特殊方式如精细化复材结构或使用动态安装方法等，可以提高最佳干涉量并增加强度与寿命。

（3）对于过大安装力导致CFRP的损伤问题，可利用有限元方法对安装阻力、安装损伤等进行表征，通过解释复材的损伤机理来指导干涉安装的工艺优化。对复材损伤的深入研究可以提高对干涉配合紧固件安装问题的认识，同时利用有限元方法有助于解决CFRP损伤而造成的干涉工艺难以实际应用问题。

（4）干涉形成残余应力不均匀，其本质是干涉量的不均匀问题。现有研究表明干涉均匀性的提升有助于提高CFRP干涉配合连接件的强度和疲劳寿命，新工艺和新方法的出现对干涉均匀性的提高创造了有益条件。

随着CFRP在新型号中各种结构使用占比不断提升，干涉配合连接技术所带来的接头强化和疲劳增益可以实现更加充分的降本增效。但当前干涉配合连接技术在CFRP的应用依然受限。在强化增寿机理方面仍没有形成理论体系，在工艺方法方面难以做到精准控制干涉量和保证干涉均匀。针对影响干涉质量的重要因素的研究还不够深入。CFRP干涉配合连接技术的增益机理研究和工程应用仍存在许多问题和挑战，需要针对以下3个方向作进一步深入研究。

（1）深入研究CFRP干涉配合连接增寿机理。CFRP干涉配合连接的增益机理与传统金属材料有很大区别，复合材料的材料特性决定了增寿机理的复杂性，进一步完善和建立增寿机理框架有助于该技术的深入应用。

（2）改进和完善CFRP的干涉安装工艺。传统的安装方式通过液压或锤击实现干涉，并不适用于抗冲击性能较差的CFRP。CFRP干涉配合连接的研究，在干涉接触方式上由直接扩张向间接扩张发展；在干涉配合紧固件安装方法上由静态安装转向动态安装。可以预见，间接扩张方式和动态安装方法相结合能显著降低安装损伤，提高干涉均匀性，从而提升复合材料连接接头的强度和寿命。因此，未来对上述领域的深入研究将有助于实现复合材料连接结构的强度和寿命进一步增益，为复合材料长寿命机械连接技术的工程化应用奠定技术基础。

（3）目前针对CFRP在干涉配合安装过程和受载条件下的力学响应和损伤分析模型已有大量研究。但在新型安装工艺下，诸如需考虑应变率效应的动态/高速安装模型，以及需考虑复合结构间接干涉的损伤模型等仍缺乏研究，对这些有限元分析模型的深入探索将有助于理解新工艺的强化机理，并推进新工艺的实际应用。