大型机组（如往复式压缩机、烟气透平等）采用的螺栓连接同时承受静载荷与动载荷的作用。动载荷作用下，由疲劳强度失效引起的螺栓断裂，将使连接结构失去完整性，从而影响机组的安全可靠性。　　研究动载荷作用下螺栓的疲劳破坏机理，提出螺栓的抗疲劳策略，对于保证密封的可靠性、延长螺栓的寿命具有重要意义。本文在研究动载荷作用下螺栓疲劳失效机理的基础上，提出螺栓的抗疲劳强化措施，并对螺栓进行可靠性分析，为提高机组的安全可靠性奠定了理论基础。　　本文的主要研究内容和结论如下:　　(1)研究了螺栓的疲劳失效机理及其影响因素。对螺栓中裂纹的萌生、扩展过程及其影响裂纹扩展的因素进行分析。研究了螺栓的应力集中现象，采用有限元分析软件ABAQUS分析得到了螺栓螺纹根部的应力集中系数，获得了螺纹齿高、根径对螺纹根部应力集中系数的影响规律，得到了40Cr螺栓螺纹的优选几何参数。　　(2)采用有限元法分析了预紧力对螺栓疲劳寿命的影响，得到了不同预紧力条件下的螺栓疲劳寿命。研究发现，适当增加预紧力可有效提高螺栓的疲劳寿命。数值分析结果表明，螺栓与螺母啮合第一扣处的疲劳寿命最短，该处最易出现疲劳破坏。　　(3)将喷丸强化工艺应用于螺栓的表面处理，以提高螺栓的疲劳寿命。建立了螺栓-弹丸喷丸强化的数值分析模型，对喷丸强化工艺改善材料疲劳寿命的原理及其影响因素进行了分析。研究了喷丸速度和弹丸直径对喷丸强化效果的影响规律，确定了40Cr螺栓的最佳喷丸参数，得到了经喷丸强化处理后40Cr螺栓的疲劳寿命，喷丸后螺栓的疲劳寿命较喷丸前显著增加。　　(4)依据可靠性理论，以应力-强度干涉模型为基础，提出了螺栓强度可靠度的计算方法。利用该方法对某大型压缩机一段缸上的螺栓进行了可靠性分析，螺栓的可靠度为99.998％，满足使用要求。　　(5)针对某石化公司在役往复式压缩机的螺栓连接进行了疲劳特性分析。通过改用高强螺栓，并在结构中增加阻尼元件，提高了螺栓的抗疲劳性能并保证了密封的可靠性。还可采用改进螺纹结构以及喷丸强化等措施进一步提高其疲劳寿命。