加筋壁板是航空构造中最为常见的一种典型的螺栓连接紧固件,它被广泛应用于飞机的机身和机翼表面结构中,壁板上的连接螺栓在受到振动、冲击等载荷作用时,螺栓的连接状态往往会发生变化,出现螺栓预紧力减小或完全消失,这种由螺栓松脱造成的连接失效将会破坏结构的完整性,危害结构的功能性和安全性,甚至会引发灾难性事故。因此,对加筋板紧固件螺栓松动的检测与识别也是航空结构健康监测的主要内容。针对螺栓松脱这一问题,本文提出了一种结合光纤光栅传感和应变模态参数的螺栓松动检测与识别方法。本文首先阐述了紧固件螺栓连接状态的检测与松脱损伤识别的国内外研究发展现状。重点比较了基于动力学参数、机电阻抗技术及声发射技术的螺栓连接状态的检测与识别中的优缺点。在总结各种方法的基础上,本文将以结构模态参数为标识量来研究加筋板紧固件的螺栓松脱检测与识别问题。论文开展了对航空紧固件连接形式及特点的分析,介绍了几种常见的紧固件螺栓连接的破坏模式。开展了螺栓松脱对加筋板紧固件结构模态参数的敏感性分析。运用ANSYS软件对加筋板结构在螺栓不同位置不同松动程度下的结构模态参数进行了数值仿真分析,仿真结果表明以应变模态参数为标识量能非常准确的识别螺栓松动这种微小的局部损伤,而固有频率和振型对这类损伤并不敏感。随后提出了实际工程中测试结构应变模态的方法。本文通过实验验证了应变模态参数对螺栓松动损伤的敏感性,随着螺栓松动损伤程度的增加,损伤位置处的应变模态变化率发生了急剧的突变,而未发生损伤部位的应变模态则没有明显的变化。显然,利用光纤光栅传感器测量螺栓松动处的应变响应幅值并进行一定的归一化处理,可以作为一种有效的损伤判别指标,能够准确的检测与识别螺栓松动的位置和程度。最后,本文以实验测量的应变响应数据位为样本,建立了BP神经网络对模拟工况的螺栓松脱损伤进行了准确的识别定位。上述仿真分析与现场实验表明:本文提出的结合光纤光栅传感和应变模态参数的螺栓松脱检测识别方法,能很好的对加筋壁板螺栓松动损伤位置和程度进行有效的识别,对航空加筋壁板的健康监测和安全分析具有一定的参考价值。