碳纤维复合材料和铝合金因其优良的特性被广泛的应用到汽车等领域中。但随着科技的发展,工业中迫切需求结构复杂的构件。因受到制备工艺的制约,直接制造大型且复杂的构件相当的困难,因此,采用对小尺寸、相对简单的构件进行二次连接是解决这一问题的有效途径。在制造中,常用的二次连接的方式有胶接和机械连接,承载能力大且简单的连接方式就是机械连接,采用机械连接势必要在构件上打孔,但因碳纤维复合材料本身具有各向异性和组织分散性等特性,在复合材料加工连接孔的过程中容易产生与金属材料相同的形位误差,即垂直度误差等,同时在制孔过程中还会产生纤维断裂、分层、毛刺等加工缺陷。这些都容易在加工孔周边形成应力集中现象,使得整个结构强度和刚度下降。本文通过实验方法,并结合数值模拟的方法对含有铆接孔的CFRP/Al进行平板面外拉脱力学性能分析研究和规律性总结,主要的研究工作和成果如下:1、首先通过不同收压模尺寸参数对钢材进行铆接,再对铆接后所得到的钢/钢铆接结构进行拉脱实验,总结出能够满足CFRP/Al拉脱性能载荷的最佳铆接参数,并以此铆接参数为标准对后续T300碳纤维复合材料和2A12铝合金材料进行铆接。2、对铆接得到的CFRP/Al进行拉脱实验并进行参数化研究,考虑当铝板厚度分别大于和小于复合材料板厚度,不同铆接孔径大小和复合材料铆接孔加工质量对CFRP/Al拉脱力学性能的影响。结果表明:当铝板厚度小于复合材料板厚度时,CFRP/Al破坏模式为铝板弯曲和铆钉钉套弹出;当铝板厚度大于复合材料板厚度时,CFRP/Al破坏形式为复合材料板断裂破坏,且在平板面外拉脱实验中经历4个变化过程,分别为弹性阶段,复合材料出现断裂、铆钉下陷阶段,铆钉下陷停止线性变化阶段和最终材料失效阶段;CFRP/Al所能承受的极限载荷无关叠层厚度影响随着铆接孔径的增大而逐渐下降,且两者近似呈线性关系;当铝板厚度大于复合材料板时发现,复合材料板中铆接孔的加工质量对构件最大损伤出现时的位移有较大影响,对铆接构件所能承受的最大载荷影响较小。3、根据有限元的相关理论知识对CFRP/Al拉脱性能进行有限元分析。基于对铝板厚度大于复合材料板厚度的CFRP/Al拉脱实验,对比不同铆接孔径大小下的实验结果与数值模拟的结果,验证数值模拟方法的可行性,进而通过数值模拟的方法,分析铆接孔垂直度误差对CFRP/Al拉脱性能的影响。结果表明:CFRP/Al所承受的最大损伤载荷随着孔垂直度误差的增大而逐渐减小,且近似呈线性变化关系,并通过计算发现孔的垂直度误差每增大0.5°,最大损伤载荷下降大约3.1%。