碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP）与金属的胶接连接因其具有结构轻、受力均匀、制造工艺经济简便、不损伤纤维连续性等优点在工程上的应用越来越广泛。胶接接头作为复合结构中的薄弱环节,其强度问题一直是学者们所关注的话题。金属表面的细观结构是影响CFRP-金属接头扭转强度的一个重要因素且影响机理较为复杂,因此,对不同金属表面细观结构下的CFRP-金属接头扭转强度演变规律进行研究具有十分重要的应用价值。为此,本文以承受扭转载荷的CFRP-钢管类胶接接头为研究对象,开展表面细观结构对CFRP-钢接头扭转强度影响的研究,对不锈钢表面不同粗糙度、不同半径凹槽的失效扭矩演变进行了理论研究和试验分析,获得这两种不同表面细观结构对CFRP-钢接头扭转强度影响规律,为基于表面细观结构下的CFRP-钢胶接接头设计提供了依据。本文主要内容如下:首先,研究了扭转载荷下CFRP-钢接头的受力状态和失效准则,分析了表面粗糙度和表面凹槽对CFRP-钢接头扭转强度产生影响的机理,基于粗糙平面的接触理论建立了CFRP-钢管类接头的胶接模型,设计并制备了基于表面粗糙度（I组）和表面凹槽（II组）的CFRP-钢接头试验件,对I组试验件不锈钢胶接面进行了表面粗糙度测量,发现加工完不经过任何处理的不锈钢胶接表面粗糙度值为Ra1.6左右,经过喷砂粗化处理后的胶接表面粗糙度值为Ra6.3左右。其次,对试验件进行了扭转强度试验,I组试验结果表明:不锈钢胶接表面粗糙度为Ra6.3时,其扭转强度（1903Nm）约为Ra1.6扭转强度（689Nm）的3倍;II组试验结果表明:不锈钢表面凹槽半径为0.5mm时,其扭转强度（2069Nm）相对无凹槽试验件（1903Nm）提升了8.73%,不锈钢表面凹槽半径为1.0mm时,其扭转强度（1808Nm）相对无凹槽试验件（1903Nm）下降了4.97%。再次,根据表面粗糙度对扭转强度的影响机理,从表面能和湿润性关系的角度对I组试验件的扭转强度试验结果进行了分析。发现Ra1.6的胶接表面其固液接触角为65°和60°（两种液体）,固体表面能为42.7m J·mm-2;Ra6.3的胶接表面其固液接触角为48°和45°,固体表面能为57.5m J·mm-2。固体表面能的提高有助于液体在固体表面的自发铺展,增强胶粘剂在固体表面的湿润性能和黏着力,从而提高扭转强度。故不锈钢胶接表面粗糙度从Ra1.6到Ra6.3,表面能的提高是引起湿润性能提高,最终引起扭转强度提高的关键因素。最后,根据表面凹槽对扭转强度的影响机理,从总胶接面积和CFRP轴管与不锈钢轴头扭转刚度比的角度对II组试验件的扭转强度试验结果进行了分析,发现相对无凹槽试验件,凹槽半径为0.5mm的试验件总胶接面积提升了9.2%,扭转刚度比从1:1下降为1:0.9,凹槽半径为1.0mm的试验件总胶接面积提升了18.3%,扭转刚度比下降为1:0.7。胶接总面积的增加有助于扭转强度的提升,扭转刚度比的下降使得连接两端的受载不同,较高的应力发生在刚度较低加载端,导致连接强度降低。胶接面积和扭转刚度比的综合作用导致了II组的试验结果。总之,有必要对金属表面的细观结构进行研究,为CFRP-金属的胶接表面处理工艺提供理论和试验依据。