在游乐设施产品的设计与制造过程中，提升疲劳强度、延长疲劳寿命并降低疲劳应力幅是确保设备长期安全运行的关键技术挑战。要实现这一目标，需要从材料科学、结构优化和工艺创新三个维度进行系统性突破。
所谓提高疲劳强度，通常是指在不改变构件的基本尺寸和材料的前提下，通过降低影响构件疲劳极限因素的影响来提高构件疲劳强度。也即主要通过消除或降低零件上的应力集中和附加应力，改善表面质量，等等，提高构件的疲劳极限。
1、应力集中
对于零件上截面变化处，如孔、键槽、过渡圆角、螺纹等处要注意截面变化不可突然，孔的边缘、过渡圆角处应圆滑，表而要光洁。避免出现尖锐转角、截面突变等应力集中区域，否则就会产生严重的弯曲应力集中。
游乐设施应特别注意，避免在主要受力部件上，由于走线、装玻璃钢等原因，私自开孔。
当结构功能要求无法避免在受力构件上开设孔洞时，需要进行以下几个方面的工作：
（1）必须预先进行全面的有限元分析及强度校核计算，确保开孔后的构件仍能满足安全系数要求。
（2）开孔后必须采用环形补强板、加厚套管等可靠的补强措施，补强材料的力学性能不得低于母材标准，且补强板补强范围应超出孔边缘至少1.5倍孔径。
（3）优先选用圆形开孔方案，因其应力集中系数（Kt值）较方形孔降低约30%，能显著改善应力分布状况。若确需开设异形孔，则应在转角处采用半径不小于板厚3倍的圆弧过渡。
（4）所有开孔位置必须通过应变片测试或数值模拟手段，精准避开构件在极限载荷工况下的高应力集中区域，特别是弯矩最大截面、焊缝热影响区以及材料轧制方向的薄弱环节。对于承受交变载荷的部件，还需额外进行疲劳寿命评估，确保开孔不会成为疲劳裂纹的萌生源。
2、表面处理
增强表层强度一采用渗碳、渗氮、碳氮共渗等表面化学热处理可有效地提高零件的表面疲劳强度；对构件表面实施冷机械加工，如采用喷丸、表面滚压等表面强化工艺可使表面形成一层预压应力层，降低了容易萌生疲劳裂纹的表面拉应力，显著提高零件表面的疲劳。
3、粗糙度
降低表面粗糙度一一构件表面加工质量对疲劳强度影响很大。疲劳强度要求较高的构件，应有较低的表面粗糙度。
高强度钢对表面粗糙度更为敏感，只有经过精加工，才有利于发挥它的高强度性能。否则将会使持久极限大幅度下降，失去采用高强度钢的意义在使用中也应尽量避免使构件表面受到机械损伤（如划伤）或化学损伤（如腐蚀、生锈等）。