螺栓连接质量是影响机械结构装配质量的关键,研究快捷、有效的检测技术具有重要意义。本文根据能量守恒定律结合希尔伯特变换,推导出螺栓连接接触面非线性阻尼识别公式。基于系统动力学特性与经验模态分解(EMD)相结合的方法,确定出用于阻尼识别的系统敏感固有频率。分别以L型梁螺栓连接模型和机匣螺栓连接模型为研究对象进行螺栓连接质量检测。首先,利用有限元分析螺栓连接应力分布特性,并对比了有限元模拟结果与模态实验结果,确定不同实验对象的阻尼识别敏感固有频率。在L型梁为研究对象的实验中,利用希尔伯特变换和建立的非线性阻尼识别公式,得到系统的粘性阻尼比以及非线性阻尼比。研究表明,螺栓扭矩的变化对系统固有频率影响较小,而对系统阻尼的影响显著,尤其是对粘性阻尼比的影响较明显;当螺栓发生松动时系统的粘性阻尼比会发生明显的非线性变化,即由0.1225跃升至0.2587,相对增加了111.18%,从而验证了基于非线性阻尼变化检测螺栓连接质量的有效性。对于机匣螺栓连接,螺栓松动数量不同时系统的阻尼和频率的变化趋势与L型梁相同。在频率变化方面,有肋板处的螺栓松动会比无肋板处螺栓松动引起更大的频率变化。在阻尼变化方面,当无肋板位置的螺栓松动引起的阻尼增加更大。但是无论哪个位置的螺栓松动,阻尼变化都要明显大于频率。另外,对比不同检测点所检测到的数据。发现,对于机匣螺栓连接在没有肋板处的检测点检测到的数据更敏感。所以,在检测机匣螺栓连接质量时检测点应远离肋板。