CN108195535A - 基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法及系统，其中，方法包括：对试件的三维模型进行仿真模态分析，确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置；根据确定的激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数；保持激振参数不变，对同一类的试件进行预实验，得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库；对待测试件进行试验，得到高次谐波比例系数，查询关系数据库，确定待测试件的螺栓预紧力，并根据待测试件的螺栓预紧力判定待测试件的螺栓结合部是否存在松动。该方法具有适用性广、使用灵活方便、灵敏度高等优点且无损检测，适用于实际生产。

Description

基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法及系统

技术领域

本发明涉及机械状态检测及维护技术领域，尤其涉及一种基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法及系统。

背景技术

螺栓连接由于具有可以承受较大载荷并且可重复装配拆卸的优点，被广泛应用于各种机械结构中，如航天器、机床、钢架桥等工程结构的主体受力部分均包含螺栓结合部。对于一个承担重要载荷的螺栓结合部，其预紧力有严格的要求，因为预紧力很大程度上决定了螺栓连接的可靠性、承载能力、连接刚度，并且对于结构动力学特性有重要影响。然而在实际应用中，由于受到长期的疲劳、冲击、振动等各种载荷的作用，连接螺栓的预紧力会发生松动，低于初始设计值，轻则造成设备故障性能降低，重则可能演变为结构的破坏从而带来危险和巨大经济损失。因此需要发展一种无损检测方法，能够检测结构中螺栓结合部是否发生松动。

相关技术中，螺栓松动检测方法主要包括视觉图像法、压电传感器法和动力学方法：视觉图像法主要是在螺栓预紧后添加防松标记，通过观察加图像处理的方式确定防松标记的位置是否发生改变，来判断螺栓是否出现松动，但该方法不能检测出螺栓头未发生转动而预紧力降低的情况。压电传感器法主要是通过在螺栓头位置布置压力传感器，根据螺栓松动前后预紧力的改变带来的压电信号的改变来检测螺栓是否发生松动，该方法的优点是灵敏度高、结构简单。但是实际结构通常螺栓数目很多，其需要在每个螺栓处布置传感器，因此具有成本高、可维护性差的缺点。动力学方法主要是根据螺栓预紧力改变对于结构动力学特性的影响来检测螺栓松动。常见的方法主要有打音法。打音法是通过人工敲打金属连接部位，利用振动发声的原理，从声音上判断螺栓是否发生松动。打音法是现场常用的方法，对有经验的工人来说检测精度较高，但是对工人经验要求比较高，并且人力成本要求高。

相关文献公开了一种螺栓预紧力检测方法及装置，其采用的是获取敲击产生振动信号，选取信号频谱的N个波峰幅值和对应频率，与信号样本数据库进行对比来检测螺栓预紧力。这也是一种动力学检测方法，但是由于不同结构的敲击波峰幅值和对应频率不一样，因此在检测之前需要对待测结构建立完整信号特征数据库，成本较高。并且在实际试验中发现，螺栓松动过程中，可能带来明显的非线性现象，导致敲击力大小对于测量的振动信号特征有较大影响，而敲击力大小无法准确控制，因此引入较大的测量误差，降低了检测精度。总之，现有的螺栓松动检测方法具有成本较高，检测精度较差等问题，需要探索新的低成本、高精度的螺栓松动检测方法。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一方面目的在于提出一种适用性广、使用灵活方便、灵敏度高的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法。

本发明另一方面目的在于提出基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统。

本发明的实现原理为，当螺栓结合部发生松动时，结合面预紧力下降将导致结合部呈现较强的非线性动力学现象，并且随着松动加剧，非线性特性增强，能量从基频向高次谐波分散，导致高次谐波幅值比例增加。因此利用激振得到的振动信号中高次谐波幅值比例这一非线性激振特征可以用来检测螺栓结合部的松动情况。

为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出了一种基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，包括以下步骤：对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置；根据确定的所述激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数；保持所述激振参数不变，对同一类的试件进行预实验，以得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库；对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据所述振动信号分析所述待测试件的高次谐波比例系数，并根据所述待测试件的高次谐波比例系数查询所述关系数据库，确定所述待测试件的螺栓预紧力，并根据所述待测试件的螺栓预紧力判定所述待测试件的螺栓结合部是否存在松动。

根据本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，通过建立试件仿真模型，确定激振器和传感器布点位置及参数，根据预实验生成螺栓预紧力和高次谐波比例系数关系数据库，把对待测试件进行试验的试验结果和数据库数据作比较，判断螺栓是否松动。该方法具有适用性广、使用灵活方便、灵敏度高等优点且属于无损检测手段，适用于实际生产。

在一些示例中，所述对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置，包括：建立试件的三维模型；通过有限元软件对所述三维模型进行仿真模态分析，以确定所述试件的低阶模态频率和模态振型；根据所述模态振型和螺栓结合部位置，选取螺栓结合部中布置所述传感器和激振器，并使所述螺栓结合部在所述模态振型中传递动态载荷。

在一些示例中，所述根据确定的所述激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数，包括：根据有限元仿真软件的模态分析结果，在选定模态的模态频率附近进行试激振，寻找实际结构的低阶模态频率，以确定所述激振器的激振参数。

在一些示例中，所述对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据所述振动信号分析所述待测试件的高次谐波比例系数，并根据所述待测试件的高次谐波比例系数查询所述关系数据库，确定所述待测试件的螺栓预紧力，并根据所述待测试件的螺栓预紧力判定所述待测试件的螺栓结合部是否存在松动，包括：采集传感器的振动时域信号；将所述振动时域信号进行傅里叶变换，提取基频以及每阶的高次谐波的峰值；根据能量分布原则，计算高次谐波幅值平方占所有谐波幅值平方和的比例系数η；根据η以及阈值η₀，如果η<η₀，则判定螺栓未发生松动；如果η>η₀，则判定螺栓存在松动。

在一些示例中，所述阈值η₀通过如下方式确定：对同一类试件的螺栓结合部进行预实验，通过定量改变试件的螺栓结合部的螺栓预紧力，测量试件的螺栓结合部对应的高次谐波幅值平方占所有谐波幅值平方和的比例系数η，形成所述关系数据库；根据预紧力和比例系数η的对应关系，确定螺栓松动对应预紧力标准，并在关系数据库中通过曲线拟合和插值找到相应的比例系数η，作为判断螺栓是否松动的经验值η₀。

在一些示例中，所述激振参数包括激振频率和激振幅值。

本发明的另一方面的实施例提出了一种基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统，包括：分析模块，用于对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置，并根据确定的所述激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数；实验模块，用于保持所述激振参数不变，对同一类的试件进行预实验，以得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库；松动识别模块，用于对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据所述振动信号分析所述待测试件的高次谐波比例系数，并根据所述待测试件的高次谐波比例系数查询所述关系数据库，确定所述待测试件的螺栓预紧力，并根据所述待测试件的螺栓预紧力判定所述待测试件的螺栓结合部是否存在松动。

根据本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统，通过分析模块建立试件仿真模型，确定激振器和传感器布点位置及参数，根据实验模块进行预实验生成螺栓预紧力和高次谐波比例系数关系数据库，通过松动识别模块把对待测试件进行试验的试验结果和数据库数据作比较，判断螺栓是否松动。该系统操作简单，使用方便，适用于实际生产。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法的流程图；

图2是一种常见的固定螺栓结合部试件结构示意图；

图3是根据本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法实验环境示意图；

图4是根据本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测装置结构示意图。

图5是本发明一个实施例的高次谐波比例随预紧力变化拟合曲线示意图；

图6为本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法的实验现场示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的实现原理为，当螺栓结合部发生松动时，结合面预紧力下降将导致结合部呈现较强的非线性动力学现象，并且随着松动加剧，非线性特性增强，能量从基频向高次谐波分散，导致高次谐波幅值比例增加。因此利用激振得到的振动信号中高次谐波幅值比例这一非线性激振特征可以用来检测螺栓结合部的松动情况。

图1是根据本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法的流程图，该基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法包括以下步骤：

S1：对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置。

具体来说，确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置。对待测类型试件进行建模，并导入有限元软件(例如ANSYS)进行模态分析，了解其前几阶模态振型和相应的固有频率，根据仿真得到的模态大致确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置，需要把激振点和传感器布点选取在模态振型中振动幅值较大的位置，便于激起和采集该阶模态振动信息。

图2为一种常见的固定螺栓结合部试件结构示意图，该试件包含两个螺栓连接，该结构试件可以代表一类包含线型固定螺栓结合部的机械试件。以此试件为例，再具体示例中：对试件建立三维CAD模型(例如Solidworks软件)，将三维CAD模型导入有限元软件(例如ANSYS软件)进行模态仿真分析。模态仿真分析时接触面和固定面设置按照实际测试环境进行，得到试件前几阶模态频率和模态振型。例如：得到试件的第一阶模态频率为295Hz，模态振型为扭转，因此考虑将激振器激振点布置于试件右上角，加速度传感器布置于试件左上角以获得较好的激振效果和信号信噪比。

S2：根据确定的激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数。

在具体示例中，确定激振器参数，具体包括激振频率和激振幅值。根据上述S1的仿真结果，进行扫频或随机振动测试，并根据传感器的频率响应函数曲线验证仿真模态的正确性，并得到实际的模态固有频率。在实际模态固有频率附近选取合适频率作为测试激振频率，激振幅值以使传感器采集到的加速度信号信噪比较好为佳。记录该激振频率和激振幅值，在之后的实验中保证激振频率和激振力幅值不变。

例如：在完成步骤S1后，选择如图2所示的螺栓未松动的标准试件布置实验环境(如图3所示)，对试件进行预实验以确定激振参数。预实验包括正弦扫频实验，确定试件实际固有频率为290Hz并根据加速度传感器的响应验证模态振型为扭转。在实际固有频率附近选择合适频率如280Hz作为测试激振频率，并根据加速度传感器的幅值选择合适激振力幅值如3N以保证较好的信噪比。

S3：保持激振参数不变，对同一类的试件进行预实验，以得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库。

在具体示例中，保持上述S2步骤确定的激振参数不变，对同一类试件进行预实验，得到螺栓预紧力和高次谐波比例对应的数据库。即在同一类试件上，保持S2中布点和激振参数不变，通过力矩扳手或其他可以定量改变螺栓预紧力大小的工具改变试件螺栓预紧力大小，通过数据采集设备采集响应的加速度传感器振动信号，通过数据分析仪对振动信号进行傅里叶变换，并得到其基频振动幅值以及各阶高次谐波振动幅值。得到高次谐波比例系数η(高次谐波幅值平方和所占总振动幅值平方和的比例)，η和不同螺栓预紧力对应关系数据库。再根据需要选择认为螺栓已经松动的预紧力值，通过曲线拟合得到η随螺栓预紧力的变化曲线，再利用插值得到认为松动的预紧力值对应的η值，作为螺栓松动的判断经验值η₀。η₀则为螺栓松动的判断经验值，即螺栓松动的预紧力阈值对应的η值。

例如，对于上述图2所示的试件，保持已经得到的激振参数不变，使用力矩扳手等定量改变螺栓预紧力的工具逐渐等间隔改变试件螺栓预紧力，例如：在预紧力矩为20Nm时表示未发生松动，然后采用15Nm、10Nm、5Nm力矩和几乎全松进行预紧。对试件进行激振并通过数据采集设备采集加速度传感器的振动信号，可以采用传感器其中一个方向如x向的信号进行分析。在信号分析仪或者电脑上对采集到的振动信号进行傅里叶变换，观察激振频率以及其倍频处的响应幅值，并计算倍频处高次谐波幅值平方和所占所有谐波幅值平方和的比例值η，与试件螺栓预紧力对应形成数据库。通过曲线拟合和插值得到试件螺栓预紧力和η的关系，通常来说随着螺栓松动预紧力的减小，试件的非线性振动特征将会增强，导致同样振动条件下振动响应信号的高次谐波所占比例增加，即对应的η值会增加。图5是是本发明一个实施例的高次谐波比例随预紧力变化拟合曲线示意图，这里得到的结果如图5所示。根据螺栓的标准预紧力大小，确定认为螺栓松动的预紧力阈值，并计算相应的η值作为检验参数η₀，比如取15Nm作为松动标准，则根据拟合曲线计算出的η值7.06％，即η₀取7.06％。

S4：对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据振动信号分析待测试件的高次谐波比例系数，并根据待测试件的高次谐波比例系数查询关系数据库，确定待测试件的螺栓预紧力，并根据待测试件的螺栓预紧力判定待测试件的螺栓结合部是否存在松动。

在具体示例中，从待测试件上采集的振动信号数据中分析其高次谐波比例系数来判断螺栓结合部是否存在松动。根据上述步骤得到高次谐波比例系数η，比较η和η₀的大小关系，若η<η₀，则螺栓未发生松动；若η>η₀，则判断螺栓发生了松动，从而对待测试件螺栓是否发生松动进行进一步检测。

例如：将一个未知螺栓是否松动的待测试件放在图3所示的实验环境，尽量减小实验布置带来的误差影响。为了便于验证，对试件两个螺栓分别采用(20Nm，5Nm)以及(5Nm，20Nm)进行预紧。并按照上述流程对试件进行激振测试，计算得到高次谐波比例系数η。这里测试得到待测试件的η值分别为31.97％和40.05％。将待测试件测得的η值与η₀值进行比较，显然均大于之前确定的η₀值7.06％，因此判断试件螺栓发生松动。

此外，图6为本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法的实验现场示意图。

根据本实施例提出的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，通过建立试件仿真模型，确定激振器和传感器布点位置及参数，根据预实验生成螺栓预紧力和高次谐波比例系数关系数据库，把对待测试件进行试验的试验结果和数据库数据作比较，判断螺栓是否松动。该方法具有适用性广、使用灵活方便、灵敏度高等优点且属于无损检测手段，适用于实际生产。

本发明的另一方面还提出了基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统，如图4根据本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统结构示意图所示，该基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统结构10包括：分析模块101、实验模块102和松动识别模块103。

具体来说，分析模块101用于对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置，并根据确定的激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数。

实验模块102用于保持激振参数不变，对同一类的试件进行预实验，以得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库。

松动识别模块103用于对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据振动信号分析待测试件的高次谐波比例系数，并根据待测试件的高次谐波比例系数查询关系数据库，确定待测试件的螺栓预紧力，并根据待测试件的螺栓预紧力判定待测试件的螺栓结合部是否存在松动。

需要说明的是，前述对基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法实施例的解释说明也适用于该基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统，此处不再赘述。

根据本发明实施例的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统，通过分析模块和实验模块建立试件仿真模型，确定激振器和传感器布点位置及参数，根据预实验生成螺栓预紧力和高次谐波比例系数关系数据库，通过松动识别模块把对待测试件进行试验的试验结果和数据库数据作比较，判断螺栓是否松动。该系统具有适用性广、使用灵活方便、灵敏度高等优点且属于无损检测手段，适用于实际生产。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置；

根据确定的所述激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数；

保持所述激振参数不变，对同一类的试件进行预实验，以得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库；

对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据所述振动信号分析所述待测试件的高次谐波比例系数，并根据所述待测试件的高次谐波比例系数查询所述关系数据库，确定所述待测试件的螺栓预紧力，并根据所述待测试件的螺栓预紧力判定所述待测试件的螺栓结合部是否存在松动。

2.根据权利要求1所述的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，其特征在于，所述对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置，包括：

建立试件的三维模型；

通过有限元软件对所述三维模型进行仿真模态分析，以确定所述试件的低阶模态频率和模态振型；

根据所述模态振型和螺栓结合部位置，选取螺栓结合部中布置所述传感器和激振器，并使所述螺栓结合部在所述模态振型中传递动态载荷。

3.根据权利要求1所述的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，其特征在于，所述根据确定的所述激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数，包括：

根据有限元仿真软件的模态分析结果，在选定模态的模态频率附近进行试激振，寻找实际结构的低阶模态频率，以确定所述激振器的激振参数。

4.根据权利要求1所述的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，其特征在于，所述对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据所述振动信号分析所述待测试件的高次谐波比例系数，并根据所述待测试件的高次谐波比例系数查询所述关系数据库，确定所述待测试件的螺栓预紧力，并根据所述待测试件的螺栓预紧力判定所述待测试件的螺栓结合部是否存在松动，包括：

采集传感器的振动时域信号；

将所述振动时域信号进行傅里叶变换，提取基频以及每阶的高次谐波的峰值；

根据能量分布原则，计算高次谐波幅值平方占所有谐波幅值平方和的比例系数η，；

根据η以及阈值η₀，如果η<η₀，则判定螺栓未发生松动；

如果η>η₀，则判定螺栓存在松动。

5.根据权利要求4所述的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，其特征在于，所述阈值η₀通过如下方式确定：

对同一类试件的螺栓结合部进行预实验，通过定量改变试件的螺栓结合部的螺栓预紧力，测量试件的螺栓结合部对应的高次谐波幅值平方占所有谐波幅值平方和的比例系数η，形成所述关系数据库；

根据预紧力和比例系数η的对应关系，确定螺栓松动对应预紧力标准，并在关系数据库中通过曲线拟合和插值找到相应的比例系数η，作为判断螺栓是否松动的经验值η₀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，其特征在于，所述激振参数包括激振频率和激振幅值。

7.一种基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测系统，其特征在于，包括：

分析模块，用于对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置，并根据确定的所述激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数；

实验模块，用于保持所述激振参数不变，利用激振器、振动传感器、数据采集设备和分析仪，对同一类的试件进行预实验，以得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库；

松动识别模块，用于对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据所述振动信号分析所述待测试件的高次谐波比例系数，并根据所述待测试件的高次谐波比例系数查询所述关系数据库，确定所述待测试件的螺栓预紧力，并根据所述待测试件的螺栓预紧力判定所述待测试件的螺栓结合部是否存在松动。