1.1 技术目标：
明确球头连接金具疲劳断裂机理及影响因素，为球头连接金具的选型提供参考；建立符合实际工况的静动力学分析模型，明确球头连接金具准确受力情况；建立球头连接金具疲劳仿真模型，实现对疲劳性能和疲劳寿命的预测，为球头连接金具的定时更换提供依据；提出球头连接金具的优化结构和优选材质，形成适用于球头连接金具表面强化技术。试制结构优化、优选材质、表面强化的球头连接金具，并对试制样件进行实物疲劳性能测试，验证上述手段对疲劳性能的提升效果，切实提高输电线路整体运行的可靠性、稳定性、安全性。
1.2 技术内容：
研究球头连接金具的断裂机理和受力情况，明确影响疲劳寿命的内在和外在因素。开展球头连接金具静动力学数值模拟仿真，研究静载荷和动载荷作用下的应力、应变、位移等场量的分布特点。基于疲劳试验数据，建立球头吊环疲劳性能仿真模型，分析疲劳裂纹的萌生和扩展路径，对疲劳性能和疲劳寿命进行预测。开展球头连接金具结构优化设计、选材、表面强化等方面研究，提出结构优化设计方法、优选材质、表面强化技术，并进行样件的试制工作。针对球头连接金具试制样件，开展疲劳试验以检验疲劳性能的提升效果。
1.3 技术方法和路线：
开展球头连接金具常规和大风等极端工况下的精确受力分析，揭示造成球头连接金具断裂的外在因素。分析球头连接金具断裂件的微观组织和断口形貌，提出疲劳断裂的微观机理。分别建立球头连接金具静/动力学分析有限元模型，获得静/动态荷球下的应力、应变、位移等信息。建立球头连接金具疲劳仿真模型，分析裂纹萌生起始位置和扩展路径，对球头连接金具的疲劳性能和疲劳寿命进行预测。基于疲劳等仿真模拟结果，以提高疲劳强度和延长疲劳寿命为目标，研究球头连接金具结构优化设计、材质选择、表面强化等技术和方法。基于上述研究成果，对经过结构优化、材质优选、表面强化的球头连接金具进行试制，并对金具实物开展疲劳试验测试，基于试验结果验证疲劳性能的提升作用。