螺栓连接作为传统的紧固方式,广泛应用于各类机械结构,尤其是航空、航天领域,螺栓连接结构质量的好坏,对机械设备的整体性能至关重要,对装配组件刚度分散性、结构稳定性、耐久性等关键性能具有重要影响。本文针对航空发动机的典型螺栓连接结构,提出了考虑螺栓节点支撑面不平行接触下连接刚度的演化机理及其他几何特性、材料特性对螺栓连接结构整体刚度的影响规律。将螺栓与被连接件各结合面的几何偏差表征为螺栓与节点部件的不平行接触,利用Ansys Workbench有限元分析软件,建立了螺栓连接结构仿真模型。通过改变螺栓与被连接件接触端面的不平行角度模拟累计几何偏差的影响,分析了螺栓连接结构的力学性能,揭示了非理想接触下螺栓预紧力离散所导致的螺栓连接刚度变化规律以及几何特性、材料属性、摩擦系数等因素对螺栓连接刚度的影响,建立各影响因素与螺栓连接刚度的映射关系。分别考虑轴向外载荷加载与拧紧扭矩作用下两种螺栓连接刚度的变化规律,将螺栓连接刚度划分为被连接件刚度、螺杆刚度及螺纹旋合区域刚度三部分,对刚度的组成及变化范围进行定量分析。在对各影响因素进行单一变量分析的同时,也探究了部分变量的相互交叉影响对于螺栓连接刚度问题的耦合作用效果。本文主要从螺栓连接刚度理论、有限元仿真分析及刚度试验等方面进行刚度问题的探究,为螺栓连接结构的设计及服役性能的评估提供参考。