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本发明公开的外载荷作用下螺栓临界预紧裕度计算方法，包括建立由螺栓连接的装配体有限元模型并设定接触关系和约束条件；对有限元模型施加外载荷后进行求解，获得螺栓工作载荷；提取螺栓工作载荷中螺栓头部与夹紧件接触位置在x、y、z三个方向上的受力值，利用三个方向上的受力值分别计算出螺栓工作的剪切载荷和轴向载荷；通过剪切载荷和轴向载荷计算螺栓在保证夹紧件不分离时，需要达到的临界预紧裕度。本发明通过有限元分析中采用的接触设置，能够根据不同外载荷获取螺栓实际承受的工作载荷，进而评估使夹紧件不分离时所需的最小螺栓预紧力即临界预紧裕度，从而利用临界预紧裕度指导螺栓选型、安全评估和产品优化设计。