复杂冲击载荷下螺栓松动失效边界分析
来源：振动与冲击杂志2026年第3期北京时间：
作者：马帅，李伦平，南毅飞，赵宏达，孙毅sunyi@hit，党永斌
单位：1.哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨150001；2.华中光电技术研究所，武汉430200
摘要：为识别复杂冲击载荷下螺栓连接结构的松动失效边界，提出了一种基于演化功率谱密度的边界判定方法。首先，开展典型螺栓连接结构在复杂冲击载荷下的冲击试验，记录不同拧紧力矩条件下的结构应变响应。基于小波变换，推导冲击响应的演化功率谱密度矩阵，并据此计算监测点应变均方根值随拧紧力矩变化的曲线，揭示了螺栓松动失效的演化规律。随后建立螺栓连接结构的精细化有限元模型，并通过与试验获得的应变时域与频域结果对比验证了模型的准确性。在此基础上，利用有限元模型分析冲击载荷参数对松动失效边界的影响规律。结果表明，随着冲击响应谱拐点频率的提高，螺栓连接结构的松动失效边界呈上升趋势。在拐点频率较低的冲击作用下，结构更易发生松动失效。<br>
关键词：螺栓连接；演化功率谱密度；冲击响应谱；失效边界
