近年来,风力发电作为一种清洁低碳的可再生能源发展迅猛,而螺栓连接作为风力发电机的主要连接方式,在风电机组的各个关键连接部位受到了广泛应用。因此,风电螺栓连接的安全性和可靠性也受到了重点关注。然而,风电螺栓在安装过程中或是安装完成后,由于受到各种影响因素或长期振动载荷的作用,都会发生不同程度的预紧力松弛,从而导致连接失效,甚至导致风电机组的倒塌。因此,本文针对这一问题,通过研究摩擦、蠕变、弹性相互作用对短期预紧力松弛的影响,并对振动工况下螺栓的松动过程和松动预测进行了详细研究。本文首先构建考虑螺纹的螺栓连接模型,基于螺纹截面轮廓形线的数学表达式对其进行精细化六面体网格划分,并采取同样的方法对螺栓螺母进行了六面体网格划分。此外,通过对螺纹进行受力分析,并基于数值解析法得到了螺纹承载分布的数学表达式,最后通过对比有限元法与数值解析法得到的轴力系数验证了模型的有效性。然后基于已建立的螺栓连接精细化有限元模型,通过数值仿真展开摩擦和蠕变对预紧力松弛的敏感性分析,深入研究了这两个因素对预紧力短期松弛造成的影响。在具体研究过程中,分别对连接模型接触对选取不用的摩擦系数模拟不同的摩擦条件,并在有限元软件中模拟了不同材料的蠕变行为,揭示了不同摩擦条件和常温蠕变对预紧力松弛的影响。此外基于理论分析结合数值模拟的方法,对风电螺栓由于弹性相互作用导致的预紧力松弛问题展开研究。在研究中,分别对初始预紧水平、紧固顺序和预紧轮次对预紧力松弛的影响进行研究,并在此基础上通过简化弹性相互作用系数法对初始预紧力进行优化,最后通过验证发现该方法得到的初始预紧力在螺栓紧固完成后基本可以达到目标预紧力,为风电螺栓预紧力设计和装配提供理论依据。最后通过理论推导和数值模拟,对振动条件下风电螺栓的松动过程和松动预测展开研究。在理论推导中,通过螺栓受力分析建立了螺栓松动数学模型,并在此基础上通过数值模拟研究了螺栓松动过程,得到了影响螺栓松动的关键影响因素。基于以上研究,建立基于高斯过程回归的螺栓松动预测模型,并以预紧力作为螺栓松动指标,对不同工况下的螺栓松动进行了预测,得到了较为理想的预测结果。