风能作为一种取之不尽,用之不竭的绿色能源,是未来的发展趋势。但因高强度螺栓联接失效而导致的多起风机倒塔事故引起了广大科研工作者的重视,并为之提出提高高强度螺栓联接可靠性以确保风机安全运转的科研难题。为了研究高强度螺栓联接失效的原因,本论文以某兆瓦级风机的高强度螺栓为例,开展高强度螺栓微裂纹扩展与疲劳强度的研究。首先,建立了兆瓦级风机高强度螺栓联接三维模型和有限元模型,基于不同预紧力条件下通过仿真分析得到含微裂纹兆瓦级风机高强度螺栓的应力分布及联接件的受力情况,提出了可供参考的高强度螺栓预紧力取值范围。其次,建立了高强度联接螺栓裂纹扩展模型,按照不同裂纹深度对高强度联接螺栓螺纹底端表面裂纹和螺纹顶端表面裂纹的扩展进行仿真分析。结果表明：高强度联接螺栓最大应力位置与裂纹位置无关,均出现在螺纹连接第1个螺纹处。在初始裂纹设置在第1个螺纹处时,由于高强度联接螺栓联接结构裂纹处产生应力集中、发生裂纹扩展现象,导致高强度联接螺栓应力过大,严重影响联接可靠性。最后,结合实际工作状态中兆瓦级风机高强度螺栓承受不同的预紧力,对高强度螺栓进行了疲劳强度仿真分析,揭示了高强度螺栓预紧力和疲劳寿命的关系,为高强度螺栓预紧力的合理设计提供了很好的理论依据,并采用实验的方式对某兆瓦级高强螺栓进行受力测试,结果发现组装工艺会导致实际施加到螺栓上的预紧力有很大的分散性,螺栓实际受力出现不能满足设计要求的可能性,从而降低螺栓的使用寿命,影响机组安全。图47幅,表13个,参考文献63篇。