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在風電塔筒、高鐵轉向架、汽車發(fā)動機缸體上，一根看似普通的螺栓斷裂，往往意味著上百萬的經濟損失甚至安全事故。奇怪的是，這些螺栓大多不是因為一次“用力過猛”而拉斷，而是在遠低于其抗拉強度的交變載荷下，悄無聲息地“疲勞”開裂。于是工程師們提出一個反直覺的解決方案：把螺栓再擰緊一點。擰緊——這個看似增加受力的動作，為什么反而能讓螺栓活得更久？答案藏在“交變應力幅”這五個字里。

首先我們要知道影響螺栓疲勞壽命的因素有哪些？材料疲勞強度、螺栓受的交變應力幅值、平均應力、應力循環(huán)的頻率。對于相同的特定的應用場合，在不改變螺栓規(guī)格的情況下，要想延長螺栓的疲勞壽命，只能是降低交變應力幅值或者降低平均應力。

應力幅越大，螺栓材料內部越容易萌生裂紋并擴展，疲勞壽命就越短，而足夠大的預緊力能夠使被連接件始終處于壓緊狀態(tài)，由于螺栓預緊力足夠大，當連接面間承受壓力，當工件受拉力時，工件連接面間的壓力開始減小，當拉力達到一定程度時，連接面間壓力為零，并開始相互分離，在此之前螺栓力變化緩慢，此后拉力、螺栓力、撬力形成杠桿平衡力系，螺栓力隨著外力的增加而成比例的增加，從而縮小螺栓承受的載荷及交變應力幅，實現疲勞壽命的提升。

但也并非越緊越好，過緊可能導致螺栓屈服斷裂或工件過度變形，需根據工藝要求控制在合理范圍。

為了很好地減低螺栓力變化范圍，在設計中經常要保證螺栓連接處在承受外載荷時不會分離。同時為了保證螺栓在極限載荷情況下，螺栓不至于被拉斷，螺栓預緊力不能大于某一特定值，合理的設計螺栓的預緊力，可以使螺栓的材料可利用率最大化。