胶接是解决复合材料连接问题的主要方法,随着轻量化技术的不断发展,碳纤维增强复合材料（CFRP）在各领域有了广泛应用,尤其是汽车与航天航空领域,这对胶接技术提出了更高的要求。如何实现更充分的界面结合,提高胶接接头的质量,了解强化胶接的机理,在复合材料的胶接领域具有重要意义。针对这个问题,本文进行了超声强化CFRP胶接接头的工艺设计,研究了超声振动对CFRP胶接接头界面锚固的影响及机理,主要研究内容如下:详细介绍了CFRP板单搭接胶接接头的制备工艺过程,搭建超声振动实验平台,通过在胶接过程中施加超声振动,得到了经过超声强化的胶接接头。通过激光处理制备具有微凹槽表面形貌的CFRP板。通过正交试验,确定了紫外激光加工参数的最优组合。通过拉伸剪切试验,分析了超声作用下胶接接头的力学性能、失效模式和断面形貌,结果表明超声振动使试样的胶接强度较原始试样提高了340%,较仅激光处理的试样提高31.7%,且超声作用后接头的失效形式由粘接失效变为了内聚失效。通过金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对基材表面形貌进行了表征,结果表明激光作用后CFRP板表面光滑的环氧树脂层被去除,暴露出未受损的碳纤维丝,这些碳纤维丝间形成微凹槽。通过SEM进一步对接头粘接界面形貌进行观察,结果表明超声强化了CFRP/胶接剂的界面锚固程度,促进了胶接剂在界面处的渗透与填充。通过毛细试验对胶接剂在基材上的填缝过程进行模拟,结果表明超声作用提高了胶接剂在毛细管中的上升速率,使得高粘度胶接剂能在固化前充分填缝,同时通过高速摄像机对毛细弯月面进行观察,结果表明弯月面由凹变凸,超声作用对毛细填缝的促进是由于超声驱动作用,而非原本的毛细作用力,这是由于超声波在胶接剂中传递时的声压梯度促进了对胶接剂的上升。最后通过盲孔毛细管中胶接剂的受力分析计算了超声驱动作用的压强大小。通过粘度计对超声作用下胶接剂的粘度进行测量,结果表明超声振动对聚合物高分子链产生影响,降低了胶接剂的粘度,提高了胶接剂的流动性,进而促进了界面锚固。通过高速摄像机对胶滴在基材上的动态变化进行观察,结果表明超声作用下,胶滴的接触角由57.36°减小到21.88°。对比不同CFRP板的表面自由能大小,结果表明经过超声作用,表面自由能较原始基材提高了76.51%。超声振动促进了胶接剂在基材上的强制润湿,提高了固体基材对胶接剂的物理吸附能力。本文的研究成果将为超声振动强化CFRP胶接接头界面锚固作用提供相关实验依据和理论基础。