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Z-pin三维增强技术具有显著的层间增韧效果，利用Z-pin技术增强树脂基复合材料单搭接头，提高单搭接头的剪切性能、抗剥离及抗分层能力。为了探索Z-pin对单搭接头的增强机理及Z-pin植入参数对单搭接头连接性能的影响规律，本文研究了：（1）采用自动化技术成功制备了单搭接头增强用Z-pin预制体，并成功制备Z-pin增强单搭接头试样。通过桥率试验测试了Z-pin与复合材料基体界面结合强度，实验结果表明：Z-pin具有良好的桥联作用及抗抗剪切性能。（2）对不同参数Z-pin增强单搭接头进行拉伸试验，实验结果表明：与无Z-pin空白试样相比，Z-pin明显提高了单搭接头的拉伸性能，剪切强度最高达1.3倍；单搭接头拉伸强度随着Z-pin体积分数增加而线性增加；而Z-pin对复合材料基体损伤随着直径增加，随着植入角度变化而变化。（3）对不同参数Z-pin增强单搭接头进行三点弯曲试验，实验结果表明：Z-pin增强单搭接头具有比无Z-pin接头试样更高的弯曲承载能力，弯曲失效载荷可提高1.3倍；弯曲载荷随着体积分数增加呈现为先增加后下降的趋势；Z-pin直径对弯曲连接性能有很大提高；而不同Z-pin植入角度对Z-pin增强单搭接头弯曲性能影响不显著。（4）采用落锤冲击试验机对不同参数Z-pin增强单搭接头进行试验，实验结果表明：Z-pin能明显增强单搭接头抗冲击能力，提高了冲击后拉伸强度；Z-pin体积分数及Z-pin直径增加了厚度方向弹性模量，降低了冲击凹痕深度；Z-pin体积分数提高了Z-pin单搭接头层间韧性，降低了冲击损伤面积，提高了冲击损伤后拉伸强度，而Z-pin直径则得到相反结论；冲击能量越大，冲击损伤越大，冲击后拉伸强度越低。