在服役过程中,螺栓连接受到多种环境因素的作用可能会发生预紧力下降、松动甚至松脱。连接部位早期松动的可靠检测对确保结构的可靠性和安全性具有重要的意义。采用高频具有混沌特征的超声波信号激励待测连接结构,采集结构的动力响应信号,利用非线性时间序列分析方法提取表征连接松动的特征参量。以螺栓搭接梁为研究对象,采用压电陶瓷片作为激励和响应信号采集元件。对响应信号进行解调和相空间重构,提取表征吸引子整体特征的Lyapunov维数和表征吸引子局部特征的平均吸引子局部方差比ALAVR作为松动指标。实验结果表明：该方法能够有效检测螺栓连接的松动状态;吸引子特征量ALAVR相较于Lyapunov维数对预紧力下降具有更好的检测效果;特征参量ALAVR能够有效检测出早期的螺栓松动。