螺栓进入塑性区拧紧的研究逐渐成熟，该方法将螺栓拧紧到屈服点以上，使得螺纹连接副具有较高的安全性和稳定性。总体来说，当连接副承受轴向载荷时，只要螺栓的轴向预紧力不超过螺栓的抗拉强度，螺栓的初始预紧力越大，残余轴向预紧力则越大；当承受切向载荷时，初始预紧力越大，在被连接件接触面摩擦系数不变的情况下，该连接副能抵抗切向力的能力越高。
总之，塑性区拧紧的连接副更不容易出现松动或耐久性的问题，这种方法使得螺栓的轴向预紧力稳定处于超过螺栓屈服点的高水平上，有效提高的在超过其屈服强度的水平上利用螺栓强度，使得螺栓的利用率达到100%，而线性区扭矩法拧紧螺栓的利用率为50-90%之间。
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可行性研究
那么螺栓100%利用率，拧紧到屈服点以上，承受外载荷，螺栓会不会发生失效呢？通过实践发现，出现螺栓过拧断裂的失效案例较少，主要有以下原因。
1.1 剪切应力降低
螺栓在拧紧过程中，因为拧紧扭矩的存在，会产生剪切应力τ，螺栓伸长并夹紧零件会产生拉伸应力σ，螺栓在拧紧时承受σv为复合应力，根据强度理论，复合应力的计算公式为：
拧紧结束后，在螺栓杆部产生的剪切应力会下降，螺栓承受的主要是轴向正应力。相关文献给出，当拧紧结束后，剪切应力τ至少下降一半，即*大的剪切应力仅0.5*τ，当连接副承受交变载荷时，剪切应力τ甚至会下降至0。剪切应力的下降，会导致螺栓复合应力的下降，螺栓会在更高屈服强度状态下进入线性区，螺栓能承受的轴向外载荷会进一步增加。
1.2 螺栓实际承受的轴向外载荷较低
当螺栓承受轴向外载荷或弯矩时，才会额外增加轴向外载荷；切向载荷和扭矩并不会进一步拉伸螺栓。那么轴向外载荷中多少会转化到螺栓上呢？
当连接副承受外载荷FA时，会有n*FA转化为有效拉伸螺栓伸长的载荷，其中n为内力系数，与外载荷在连接副上的加载点有关，如下图所示，当力的加载点越靠近分界面时，n值越小。
n*FA是加在连接副上的有效轴向载荷，转化成螺栓上的轴向载荷通常不到n*FA的一半，具体的数值和螺栓柔度和被连接柔度大小有关，螺栓柔度通常远大于被连接柔度，螺栓柔度相当于被连接件柔度越大，n*FA转化到螺栓的拉伸载荷就越小。根据经验，外载荷FA能转成螺栓拉伸载荷不到10%，因此即使外载荷较高，转化成螺栓的拉伸载荷值也有限，并不会造成螺栓的过度拉伸。
1.3 螺栓的应变强化
螺栓在拧紧至屈服时会产生应变硬化。什么是应变硬化呢？如下图所示，**次加载，使应力超过屈服强度Y，达到Y'，然后卸载。再次加载时，应力应变曲线的线性段会延伸到之前加载的*大载荷所对应的位置，屈服强度提高到Y'。同时，延展性会降低，断裂前允许的塑性变形减少。
在拉伸过程中，当应力超过屈服强度后，需要施加更大的载荷产生更大的应力，才会使材料发生更多的塑性变形。随着塑性应变的增加，材料变得更强、更难以变形了，因此这个阶段称为“应变硬化”。
螺栓在拧紧至屈服区域后，因为切应力的降低，螺栓会沿着Y'O'直线进行卸载，当承受轴向外载荷时，会沿着O'Y'进行加载。由于应变硬化的作用，螺栓的屈服点会被提高，之前是Y点，现在是Y'，这会使得螺栓的承载能力会提高。据相关研究表明，应变硬化会提高螺栓的疲劳极限，使得螺栓在动载荷下不易发生疲劳失效。
1.4 轴力和扭矩的衰减
拧紧装配结束后，由于装配件粗糙度、拧紧工具等影响因素，导致扭矩和轴力会有一定程度的衰减，按照相关技术要求和经验，静止状态的扭矩和轴力衰减不超过20%，经过动载和温度载荷后，扭矩和轴力衰减不超过30%。轴力和扭矩的衰减必然会导致螺栓受力减小，螺栓能承受外载荷会进一步增加。
1.5 螺栓屈服到断裂仍有空间
螺栓屈服说明材料已经发生不可逆的塑性变形，而导致螺栓断裂是螺栓的复合应力超过材料的抗拉强度。如下图所示，为常用高强度螺栓*小屈服强度和*小抗拉强度，通过对比可以发现，材料从屈服强度到抗拉强度仍有10-20%的空间，这也说明螺栓屈服后，复合应力要进一步增加10-20%，材料才会发生断裂。因此，螺栓能承受的轴向外载荷会进一步增加。需要注意的时，螺栓拧紧的过屈服角度不能太大，角度越大，复合应力越接近抗拉强度，螺栓越容易发生断裂。
