曹军义 刘清华 洪 军

西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室，西安，710049

0 引言

在国家重点发展制造业的大背景下,机械装备整体动态性能的优化设计和服役可靠性成为未来中国智能制造发展的重中之重。无论是航空航天、能源交通或是大型旋转机械设备，均是由零部件按照一定的功能要求连接而成，螺栓连接作为机械装备中应用最为广泛的零部件连接方式之一，具有可靠性强、装拆方便等优点，在核心机械装备的装配和维护过程中发挥着至关重要的作用。然而，螺栓连接的引入造成了机械系统的非连续性，成为整个系统固有性能变化的过渡区,而且有研究结果表明，螺栓连接的存在会引入额外的能量耗散，连接接触阻尼占到了整体结构阻尼的90%，也会导致整体刚度的变化，从而直接影响装备结构的固有频率和动力学特性[1-6]。因此螺栓连接处动力学模型成为了刻画机械系统整体动态特性的重要基础，研究精准构建螺栓连接的等效模型有助于提高机械系统整体模型的动态特性预测精度，并为其动态服役性能监测与评价奠定重要理论基础。国内外众多学者既有从微观摩擦机理的层面对螺栓连接的静动态特性进行本构解析和统计表征的[7-11]，也有从构建实验测试基准开始，研究连接动力学方程的非线性建模和参数辨识的[12-16]，还有从装备健康监测需求出发，研究服役状态测试仪器和动力学性能特征匹配方法的[5,17-20]。……