螺纹连接广泛应用于航空航天、通用机械、建筑安装等生产生活中。在很多工况下,螺纹连接需要承受交变载荷。在振动的工况下,螺纹连接的松动更容易发生。关键位置的螺纹连接在服役期发生松动行为是巨大的安全隐患。螺纹连接松动的影响因素很多,松动机理尚未统一,防松手段各有利弊。本论文以螺纹连接为研究对象,从理论推导、有限元仿真、实验验证三个方面对交变载荷下螺纹连接松动机理进行了研究分析,初步探讨了单螺栓连接和螺栓组连接的防松方法。(1)基于YAMAMOTO理论对承受轴向载荷的螺纹连接的啮合螺纹牙的变形进行了理论分析,进而基于YAMAMOTO模型研究了螺纹连接的承载分布,针对8.8级M8普通螺纹(三角螺纹)计算了相应的模型参数,并求解了各螺纹牙承载占比的解析解。得出结果:第一扣螺纹牙承担了 25.0%的载荷,第二扣螺纹牙承担了 1 9.3%的载荷,第三扣螺纹牙承担了15.1%的载荷,前三扣了螺纹牙一共承受了整体载荷的59.4%,第七扣螺纹牙只承受8%的轴向载荷。从而得出结论:普通螺纹连接承载分布严重不均匀,啮合螺纹的第一扣螺纹牙承载最大,依次递减,前三扣螺纹牙承载了大部分的载荷。(2)根据螺纹连接的特点和在交变载荷下材料的行为,基于弹塑性理论和服从Ziegler随动硬化准则的混合硬化模型,在ABAQUS中构建了材料的弹塑性本构模型,建立了螺纹连接的有限元仿真模型。设计搭建了螺纹连接松动实验台通过仿真实验和振动试验,研究分析了螺纹连接进入材料松动期的原因,从而探究螺纹连接松动的机理。根据仿真实验对螺纹连接应力集中区的监测和实验对轴向力的监测,得到预紧扭矩25.5Nm的螺纹连接在交变载荷下产生了棘轮行为,轴向力随时间下降。而预紧扭矩5Nm的螺纹连接轴向力几乎没有下降的结果且未出现棘轮行为。从结果得出结论:螺纹连接在较大顶紧扭矩下,承载占比较大的区域产生了塑性变形,在交变载荷的作用下,材料发生棘轮效应,造成塑性变形区扩大,导致螺纹连接进入了材料松动期。根据研究分析所得机理,提出了一种均载化螺纹连接防松的方法。通过有限元仿真,对不同环槽参数的环槽均载化螺母螺纹连接承载分布进行了分析,得出了一种均布化较好的均载化环槽螺母。(3)基于弹性相互作用理论,建立了螺栓组连接顺序拧紧的理论模型。利用ABAQUS建立了周向均匀分布6个M16 8.8级螺栓的螺栓组仿真模型,分别对11种拧紧顺序(方式)进行了仿真分析。对得到的最终的预紧力结果进行了统计分析,得出了一种均布化较好的拧紧顺序,从而避免了因受力不均而松动。