螺纹牙型根部应力分析：评估螺纹牙根处因弯曲和剪切作用产生的最大应力集中，是预测螺纹失效的关键。
螺纹副载荷分布分析：研究轴向载荷在各啮合螺纹牙间的非均匀分布规律，以识别首牙或末牙的过载风险。
轴向拉伸强度校核：计算螺纹连接在纯拉伸载荷下的极限承载能力，确保其满足设计安全系数。
剪切强度校核：分析螺纹牙在垂直于轴线方向受力时的抗剪能力，防止螺纹被剪断。
弯曲强度校核：针对螺纹牙在受力时产生的弯曲变形，评估其抗弯强度，尤其在偏心载荷下尤为重要。
接触压力分析：计算螺纹啮合面间的接触应力，评估其是否超过材料的许用接触应力以防止压溃。
疲劳强度与寿命预测：在交变载荷作用下，分析螺纹连接部位的疲劳裂纹萌生与扩展，预测其疲劳寿命。
预紧力与松弛分析：研究初始预紧力的大小及其在服役过程中因松弛而衰减的规律，关系到连接的可靠性。
摩擦系数影响分析：考察螺纹副间摩擦系数对预紧力-扭矩关系、自锁性及应力分布的影响。
温度场与热应力耦合分析：评估在高温或温度循环工况下，热膨胀差异导致的附加热应力对啮合强度的影响。
标准公制螺纹（如M系列）：涵盖最常见的公制三角形螺纹，用于通用机械连接。
英制统一螺纹（如UNC/UNF）：广泛应用于北美地区的机械与航空航天领域。
管螺纹（如G/NPT）：用于管道密封连接的螺纹，其强度分析需考虑密封压力。
梯形螺纹与锯齿形螺纹：主要用于传动，需分析其承载效率与齿根强度。
航空航天用MJ螺纹：具有大圆弧牙根的高强度螺纹，需进行严格的疲劳与应力集中分析。
微型螺纹与精密螺纹：用于仪器仪表等精密设备，需分析其小尺寸下的特殊强度特性。
高温合金螺纹连接：适用于发动机等高温环境，材料蠕变与氧化影响需纳入分析。
复合材料螺纹连接：分析各向异性材料与金属螺纹嵌件间的啮合强度与损伤机理。
涂层或表面处理螺纹：评估镀层（如镀锌、镀镉）、磷化等工艺对摩擦系数和疲劳强度的改变。
异种材料螺纹副：研究如钢-铝、钢-钛等不同材料配对时，因弹性模量差异引起的载荷分布变化。
理论解析计算法：基于材料力学和螺纹标准公式（如ISO 898-1），进行静态强度的简化计算。
有限元分析法：利用ANSYS、Abaqus等软件建立精细螺纹模型，进行非线性接触应力与变形仿真。
光弹性实验法：使用透明光弹材料制作螺纹模型，通过偏振光观测应力条纹，直观显示应力分布。
应变电测法：在螺纹试样或实际零件上粘贴应变片，实测受载时的局部应变以推算应力。
超声波检测法：利用超声波在材料缺陷处的反射特性，检测螺纹根部可能存在的疲劳裂纹。
疲劳试验台测试：在液压或电磁疲劳试验机上对螺纹连接件施加循环载荷，直至失效，获取S-N曲线。
轴向拉伸破坏试验：在万能材料试验机上对螺纹试件进行单调拉伸直至拉断，测定其极限拉伸载荷。
扭矩-预紧力关系测试：使用扭矩-转角传感器，精确测量施加扭矩与产生的轴向预紧力之间的关系。
金相显微分析法：对失效螺纹断面进行切割、抛光和腐蚀，在显微镜下观察失效模式（如韧性断裂、脆性断裂）。
数字图像相关法：通过高分辨率相机追踪试样表面散斑的位移场，非接触式测量螺纹区域的全场应变。
万能材料试验机：用于执行螺纹连接的静态拉伸、压缩和剪切强度测试，提供载荷-位移曲线。
高频液压疲劳试验机：可对螺纹连接施加高频率、高精度的交变载荷，用于加速疲劳寿命测试。
扭矩传感器与扭矩扳手：精确测量拧紧扭矩，是进行预紧力控制和扭矩-转角法分析的基础设备。
轴向力传感器：直接测量螺栓杆或连接件内部的轴向预紧力，校准扭矩-预紧力关系。
静态电阻应变仪：与应变片配合使用，采集并放大螺纹关键部位的微小应变信号。
三维数字图像相关系统：包含高分辨率工业相机和专用软件，用于非接触式全场变形与应变测量。
光学显微镜与扫描电子显微镜：用于观察螺纹牙型表面形貌、磨损状况以及失效断口的微观结构。
超声波探伤仪：用于检测螺纹根部及杆部的内部缺陷和服役中产生的疲劳裂纹。
轮廓投影仪或工具显微镜：精确测量螺纹的几何参数，如螺距、牙型角、中径等，确保分析模型的准确性。
高精度有限元分析软件：如ANSYS Mechanical，是进行复杂非线性接触分析和疲劳寿命预测的核心计算工具。
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