输入螺栓强度等级、公称直径、联接刚度比与外载荷，计算预紧力、工作应力及疲劳安全系数，Goodman线图实时显示动作点位置。
首先，我们需要确定螺栓在安装时被拧紧的力，即预紧力。这个力要足够大以保证联接不松动，但又不能太大导致螺栓被拧坏。VDI 2230标准给出了基于螺栓屈服强度的计算公式：
$$F_i = \frac{0.7\,R_{p0.2}\,A_s}{\alpha_A}$$其中，$F_i$是目标预紧力，$R_{p0.2}$是螺栓材料的屈服强度（由强度等级决定），$A_s$是螺栓的应力截面积（由公称直径d决定），$\alpha_A$是拧紧系数，用来考虑实际拧紧过程中的不确定性（如扭矩法拧紧时，$\alpha_A$通常取1.4~1.6）。
当外部工作载荷$F_a$作用时，螺栓实际承受的最大和最小载荷会发生变化，这是疲劳分析的核心。其中，刚度比$\Phi$起到了关键作用：
$$F_{b,max}= F_i + \Phi F_a$$ $$F_{b,min}= F_i \quad (\text{假设外载荷单向变化})$$由此，我们可以计算出导致疲劳的应力幅$\sigma_a$和平均应力$\sigma_m$：
$$\sigma_a = \frac{F_{b,max}-F_{b,min}}{2A_s}= \frac{\Phi F_a}{2A_s}, \quad \sigma_m = \frac{F_{b,max}+F_{b,min}}{2A_s}$$最后，疲劳安全系数$S_B$通过比较计算应力幅$\sigma_a$与螺栓的许用应力幅$\sigma_{ASV}$得出：$S_B = \frac{\sigma_{ASV}}{\sigma_a}$。$S_B > 1$表示设计安全。
汽车发动机与底盘：发动机缸盖螺栓、连杆螺栓、悬架控制臂联接螺栓等，都承受着强烈的循环载荷。通过疲劳分析，可以精确选择螺栓等级和拧紧工艺，在保证可靠性的同时实现轻量化。
风力发电机组：塔筒法兰联接螺栓、叶片根部螺栓等需要承受巨大的交变风载和重力载荷。疲劳分析是确保这些在野外无人值守环境下能稳定运行20年以上的关键设计步骤。
航空航天结构：飞机蒙皮铆接/螺栓连接、发动机挂架、起落架等关键部位。这里对重量和可靠性要求都极为苛刻，疲劳分析能帮助优化每一个联接点，防止灾难性事故。
重型机械设备：如挖掘机动臂铰点、压力机机身拉杆、轧钢机牌坊联接等。这些设备承受冲击性循环载荷，螺栓疲劳失效可能导致整机停机，造成巨大经济损失，提前分析至关重要。
开始使用此工具时，尤其CAE初学者容易陷入几个误区。首先是“只要选择高强度等级的螺栓就能解决一切问题”这种想法。确实10.9或12.9级高强度螺栓的静态强度很高，但疲劳强度很大程度上受材料表面状态和缺口敏感性的影响。例如同样是12.9级，未经表面处理的螺栓容易从细微伤痕处萌生疲劳裂纹，可能导致安全系数被高估的风险。当在工具中更改强度等级后，务必养成通过数据表确认“该螺栓的疲劳极限是否真能达到此数值？”的习惯。
其次是刚度比Φ与拧紧系数α_A的混淆。Φ是由“设计”（被连接件的形状与材质）决定的参数。而α_A是由“作业”（使用冲击扳手还是扭矩扳手？操作熟练度如何？）决定的系数。例如即使设计了Φ=0.2的优秀方案，若将α_A从默认值1.2调整为1.6（作业波动大），会导致初始预紧力F_i降低，从而使工作点向危险侧偏移。必须区分“设计参数”与“作业参数”，将α_A设置为反映实际装配环境的值至关重要。
第三是对古德曼线图“安全侧”解读的过度信赖。工具计算的疲劳安全系数终究是基于光滑试样（无缺口材料）数据的理论值。实际螺栓存在螺纹这个巨大的应力集中源。即使安全系数超过1.5，若螺纹根部R（表面粗糙度）不佳，仍可能发生意外的早期断裂。应将工具输出视为“初步筛选”，对于重要连接部位，必须通过考虑螺纹局部应力的详细CAE或实物耐久试验进行验证。
螺栓疲劳分析的理念实际上与众多工程领域深度关联。首当其冲的是材料力学与材料强度学。工具内部进行的平均应力与应力幅计算，正是材料S-N曲线（应力-循环次数曲线）与平均应力效应的应用。此外，理解刚度比Φ离不开结构力学知识，特别是采用弹簧常数的串并联模型（将螺栓与被连接件建模为弹簧）的知识。
进一步延伸，还能看到与振动工程学的交集。例如汽车发动机悬置螺栓承受的外力Fa，不仅包含与点火周期同步的稳态振动（如四缸发动机的二次振动），还包含来自行驶路面的随机振动。对此类随机振动疲劳的评估，需要将本工具获得的应力幅与平均应力的关系，与迈因纳累积损伤准则结合使用。
近年来，在数字孪生与状态监测领域也已开始应用。通过将实际机械采集的振动/载荷数据反馈至本工具输入参数（Fa或Φ）的更新，可以构建考虑老化影响的剩余寿命预测模型。对单个螺栓的分析，正在成为整个机械系统可靠性预测技术的基石。
熟悉工具操作后，下一步可深入探究“为何采用该计算公式”。推荐的学习步骤是：首先通读VDI 2230标准原版（英文或德文）。标准第一部详细记载了本工具采用的“弹簧模型”推导过程。其中的关键公式是通过螺栓弹簧常数$k_b$与被连接件弹簧常数$k_c$求解刚度比的公式$\Phi = \frac{k_b}{k_b + k_c}$。追踪此公式的推导过程，能真正理解Φ是由几何形状与材料杨氏模量决定的本征设计参数。
在数学背景方面，学习线弹性力学的胡克定律与处理疲劳断裂的断裂力学基础能加深理解。特别是断裂力学中的帕里斯定律$\frac{da}{dN} = C(\Delta K)^m$，能帮助理解工具计算的“应力幅σa”如何直接关联裂纹扩展驱动力（ΔK：应力强度因子幅值）。
后续可转向更具实践意义的主题：连接部位松驰分析与考虑高温蠕变的预紧力衰减。疲劳断裂以“预紧力得以维持”为前提。若因振动或热膨胀导致螺母松动，初始预紧力F_i随时间衰减，疲劳安全系数将比计算值更加恶化。这些现象与疲劳分析并列，是综合评价螺栓连接可靠性的重要支柱。