螺栓法兰作为常见的密封结构,广泛应用于压力容器、石油化工以及连接管道中。泄漏是螺栓法兰结构密封失效的主要原因,尤其在外载荷作用下会对结构力学特性以及密封性能产生影响,使螺栓预紧力降低导致法兰与垫片结合面之间接触压力下降,影响密封性,因此,研究螺栓法兰结构在振动与冲击载荷下的动力学特性以及密封性能具有重要意义。本文主要研究内容如下:（1）为研究垫片厚度等参数对螺栓法兰结构刚度特性的影响,对结构拉压刚度特性进行理论分析,提出等效弯曲梁模型,发现螺栓法兰结构具有拉压非线性刚度特性。然后基于拉压刚度特性建立螺栓法兰结构动力学模型,探究结构在冲击激励下的动力学响应。结果表明:在轴向载荷作用下,结构只发生了位移变化,横向载荷下,结构发生转角以及位移变化。（2）建立螺栓法兰结构有限元模型,分析结构在冲击以及振动载荷下的应力变化,并研究螺栓拧紧顺序、法兰密封面形式、垫片材料、垫片厚度以及螺栓预紧力对结构密封性的影响。结果表明:不同螺栓拧紧顺序中交叉拧紧方式垫片接触压力分布最平均;螺栓预紧力越大、垫片越厚,结构密封性越好;不同法兰密封面形式中,榫槽面具有更好的密封性,全平面密封性较差;不同垫片材料中,橡胶和聚四氟乙烯金属缠绕垫片密封性较好。（3）为验证仿真结果的准确性,设计螺栓法兰结构在冲击载荷下的密封性试验,研究不同因素对结构密封性能的影响。结果表明:试验分析中螺栓预紧力、垫片材料、垫片厚度等因素对螺栓法兰结构密封性影响规律与仿真结果基本吻合。