一架飞机的寿命主要取决于机身结构连接部位的疲劳寿命,而螺栓干涉连接作为干涉强化技术的一种,可以通过工艺手段有效提升紧固件的疲劳强度,进而避免疲劳破坏的发生,提高飞机的使用寿命。但目前沉头螺栓干涉安装相关的研究较为分散,实际的安装工作缺乏系统的理论和试验指导。本文通过理论研究以及有限元方法对沉头螺栓干涉安装过程进行了全面系统的分析,得出了不同工艺参数对安装过程中凸瘤、残余应力的影响规律,并给出了最佳工艺参数取值。本文概述了螺栓连接疲劳研究的国内外研究现状,以及干涉强化技术,特别是干涉配合铆接和干涉螺栓连接的研究和应用概况,提出了螺栓干涉连接现有研究的不足,并以此为基础给出了本文的主要研究内容。干涉安装完成后,叠层板上残余环向应力的分布和性质对该部位疲劳裂纹的形成有着重大影响。本文将螺栓视为弹性体并应用厚壁圆筒理论,在弹性变形以及弹塑性变形范围内分别推导了板件上环向应力与板件半径以及安装干涉量的关系式。最后建立螺栓干涉安装的有限元模型,通过对比分析有限元以及理论公式的结果,进行了理论公式的验证。根据建立的二维轴对称有限元模型,模拟了不同干涉量下的沉头螺栓静态压入过程,并分析了安装后结构应力场分布以及叠层板孔壁变形和凸瘤形成随干涉量的变化规律。残余应力的分布对结构疲劳强度有着重大影响,因此本文以建立的有限元模型为基础,研究了不同干涉量对安装完成后叠层板孔壁和叠层板底面残余应力的影响,随后着重分析了叠层板孔壁以及上下层板结合面上的残余环向应力分布随干涉量的变化规律。最后在以上研究基础之上给出了实际飞机装配工程中沉头螺栓干涉安装的最佳干涉量范围。沉头螺栓干涉安装中产生的凸瘤容易成为应力集中源,并在结构承受交变载荷后产生疲劳裂纹,降低结构疲劳寿命。本文通过有限元方法研究了不同工艺参数如干涉量、沉头角度、锪窝深度等对凸瘤大小的影响,并运用正交试验法分析了对凸瘤大小影响最大的几个工艺参数,得到了可以指导实际安装工作的多因素工艺参数的最优组合。