螺栓连接主要起连接、紧固、传递载荷、密封等功能,具有结构简单、拆卸方便、连接可靠等优点。作为机械设备基础零部件,螺栓连接广泛应用于航空航天、船舶、机械设备、汽车等各行各业。在实际工况中,螺栓连接结构常受到振动、变载、冲击等动载荷或工作温度发生较大变化,反复多次后螺栓连接结构的夹紧力和抵制松动的摩擦力逐渐减小甚至消失,最终使螺栓连接结构松动失效,影响机械设备的可靠性。从设备安全和经济效益的角度出发,解明螺栓连接结构松动机理,建立螺栓连接结构的动力学模型,获取螺栓连接结构的松动规律,实现螺栓连接结构松动的预测和防松,对保障机械设备可靠运行,降低生产事故发生率和提高国民经济效益具有重要意义。本文针对扭振激励下螺栓连接的一般结构的松动问题,采用理论分析、动力学建模和实验验证的方法,分析了螺栓连接结构受扭振激励时的松动机理,建立了螺栓连接结构的多自由度集中质量模型,搭建实验台验证了模型的正确性;利用所建模型仿真了螺栓连接结构受到扭振激励的动力学响应,分析了摩擦系数、预紧力、激励幅值等因素对螺栓连接结构松动的影响规律,提出了基于夹紧力控制的螺栓连接结构防松方法。论文主要开展了以下研究:(1)分析了螺栓连接结构受到振动激励时的松动原因,总结了螺栓连接结构的松动过程,包括微动磨损阶段和转动松动阶段,揭示了螺纹副转动阶段螺栓连接的松动机制,解明了螺栓连接结构受到扭振激励时的松动机理;(2)采用集中质量法,建立了螺栓连接结构扭振激励下多自由度集中质量动力学模型,搭建了螺栓连接结构扭振动实验台,测取了螺栓连接结构受到扭振激励时的夹紧力变化过程,并与仿真结果对比,验证了所建模型的正确性;(3)利用建立的螺栓连接结构扭振动力学模型,仿真了摩擦系数、预紧力、激励等因素对螺栓连接结构动力学响应的影响,获得了各因素对螺栓连接结构松动过程的影响规律;(4)提出了基于夹紧力控制的螺栓连接结构防松方法。该方法相较于传统的遏制螺纹副相对转动防松方法,实现了螺栓连接结构松动全过程的夹紧力干预,能及时地防止松动的发生。