采用螺紋緊固件進(jìn)行連接，相比于采用焊接或是鉚接，有一個(gè)好處就是它可以拆卸。這個(gè)便利使得螺紋連接變得似乎更加復雜，因為這種可拆卸式的連接無(wú)形中增加了失效的可能。

從螺栓的角度來(lái)看，造成其失效的原因大致有四種：

? 過(guò)載

? 疲勞

? 腐蝕

? 氫脆

過(guò)載可能是最容易理解的，施加在螺栓上的載荷，無(wú)論是拉伸應力、還是剪切應力，或者是彎曲應力，超過(guò)了螺栓本身的承受極限。

拉伸應力的作用總是要把連接的部件分離，如果超過(guò)螺栓自身的屈服極限，將會(huì )造成螺栓超出其彈性形變范圍而進(jìn)入塑性變形階段，引起螺栓yongjiu性形變。當載荷力撤去后，其初始的預緊力無(wú)法再恢復。

為了獲得期望的預緊力，絕大多數螺栓在安裝時(shí)都要施加扭矩。而過(guò)多地施加扭矩，會(huì )降低螺栓軸向的拉伸強度，也會(huì )造成緊固件的過(guò)載失效。在安裝時(shí)，對螺栓施加扭矩至屈服點(diǎn)可以獲得最大的預緊力效果，提高連接處的疲勞強度；如果屈服極限與極限抗拉強度之間沒(méi)有足夠空間的話(huà)，還是不建議這么做的。

剪切應力是施加在垂直于螺栓軸方向的力，現代飛機的設計越來(lái)越多地采用剪切力設計，這是因為在剪切應力下的緊固件，其接合方式相對簡(jiǎn)單、且更有利于載荷的傳遞。

預緊力對于剪切應用的接頭更加重要，預緊力越低，連接處的板材之間越容易產(chǎn)生相對滑動(dòng)。接頭剪切強度的計算方法是把連接處的螺栓數量乘以其各自剪切強度，再乘以橫向平面數量（我們熟知的單剪和雙剪）。

剪切應用中的螺栓被擰到所需的扭矩時(shí)，連接處相接觸的板材之間基本不會(huì )產(chǎn)生相對滑動(dòng)，直到外力超過(guò)摩擦阻力。通過(guò)提高連接板材間的摩擦力可以有效提高接頭強度。

疲勞，相對就復雜一些了，絕大部分的螺栓失效都是由疲勞引起的。相比于在靜態(tài)條件下，周期性的、循環(huán)往復的外應力使得螺栓更容易失效。疲勞強度取決于載荷力的數量和量級。

腐蝕造成失效的方式多種多樣，包括化學(xué)分解、不同金屬接觸引起的電化學(xué)腐蝕、應力腐蝕開(kāi)裂等等。

化學(xué)分解大多源于酸，例如雨水；電化學(xué)腐蝕源自不同金屬間的電位差；應力腐蝕開(kāi)裂主要對高強度合金鋼緊固件在極高抗拉強度應用下影響較大。腐蝕造成的失效，通常以表面裂紋的形式顯現。

高強鋼緊固件非常容易受氫脆的影響。材料中產(chǎn)生了氫原子并在整個(gè)材料中發(fā)生擴散。當施加載荷后，氫遷移到應力最大的位置處，并在晶界之間發(fā)生沉淀，使得緊固件發(fā)生斷裂。在酸洗、電鍍或暴露于富氫環(huán)境下都有可能產(chǎn)生氫原子。

連接失效并不能與緊固件失效完全地畫(huà)等號。許多與緊固件相關(guān)的因素，例如震動(dòng)，可以降低螺紋摩擦阻力，又比如螺栓在高溫下發(fā)生蠕變等都會(huì )引起預緊力的損失。甚至連接失效都有可能歸結于安裝孔偏大、承載面積偏小、材料太軟、載荷太高等等。

以下是一些常見(jiàn)的螺栓失效分析：

1．  失效在頭部，可能存在彎曲應力或是發(fā)生疲勞；

2．  在夾層區域發(fā)生頸縮，可能是存在過(guò)載問(wèn)題；

3．  凹坑、點(diǎn)蝕或可見(jiàn)的銹跡表明是腐蝕問(wèn)題；

4．  失效發(fā)生在第一個(gè)嚙合的螺紋處，表明應力集中導致的疲勞問(wèn)題；

5．  安裝后不久，發(fā)生干凈的、平整的斷裂，是為氫脆引起的。

從根本上來(lái)說(shuō)，選擇正確尺寸和強度等級的緊固件可以避免發(fā)生失效的問(wèn)題。同樣也許考慮安裝過(guò)程中的“變量”，例如潤滑劑、電鍍、粘合劑，以及承載表面和內螺紋材料等問(wèn)題。因為這些因素會(huì )影響到轉矩系數，而這個(gè)轉矩系數直接影響安裝扭矩的正確計算。