在风电塔筒、高铁转向架、汽车发动机缸体上，一根看似普通的螺栓断裂，往往意味着上百万的经济损失甚至安全事故。奇怪的是，这些螺栓大多不是因为一次“用力过猛”而拉断，而是在远低于其抗拉强度的交变载荷下，悄无声息地“疲劳”开裂。于是工程师们提出一个反直觉的解决方案：把螺栓再拧紧一点。拧紧——这个看似增加受力的动作，为什么反而能让螺栓活得更久？答案藏在“交变应力幅”这五个字里。

首先我们要知道影响螺栓疲劳寿命的因素有哪些？材料疲劳强度、螺栓受的交变应力幅值、平均应力、应力循环的频率。对于相同的特定的应用场合，在不改变螺栓规格的情况下，要想延长螺栓的疲劳寿命，只能是降低交变应力幅值或者降低平均应力。

应力幅越大，螺栓材料内部越容易萌生裂纹并扩展，疲劳寿命就越短，而足够大的预紧力能够使被连接件始终处于压紧状态，由于螺栓预紧力足够大，当连接面间承受压力，当工件受拉力时，工件连接面间的压力开始减小，当拉力达到一定程度时，连接面间压力为零，并开始相互分离，在此之前螺栓力变化缓慢，此后拉力、螺栓力、撬力形成杠杆平衡力系，螺栓力随着外力的增加而成比例的增加，从而缩小螺栓承受的载荷及交变应力幅，实现疲劳寿命的提升。

但也并非越紧越好，过紧可能导致螺栓屈服断裂或工件过度变形，需根据工艺要求控制在合理范围。

为了很好地减低螺栓力变化范围，在设计中经常要保证螺栓连接处在承受外载荷时不会分离。同时为了保证螺栓在极限载荷情况下，螺栓不至于被拉断，螺栓预紧力不能大于某一特定值，合理的设计螺栓的预紧力，可以使螺栓的材料可利用率最大化。