介紹

材料疲勞是金屬結構中最常見的材料失效形式。這種現象的特點是由於重複載入而導致的累積材料損傷，並且可能發生在遠低於屈服強度的應力水平下。

右邊的圖片顯示了一個腳踏車踏板臂，它由於疲勞而發生了完全失效。這裡損傷是從失效表面的底部開始的，向上發展，留下一個特徵性的“波浪形”圖案，因為它穿過日益弱化的結構元件的材料。最終，踏板臂變得虛弱到無法承受施加的載荷，因此發生了看起來像是脆性失效的斷裂。

金屬疲勞在三個連續的主要階段進行

初始無裂紋零件的疲勞壽命通常受萌生階段控制。在此階段，損傷很小，機械強度幾乎沒有受到影響。足夠惡劣的條件將使裂紋擴充套件階段開始。在這裡，現有的微裂紋突破材料晶粒之間的邊界，變成宏觀裂紋。如果宏觀裂紋長得足夠大，從而消除了構件承受施載入荷的能力，則最終失效就會發生。

焊接接頭特別容易發生疲勞。這是由於幾個因素造成的，其中一個因素是焊接具有明顯的初始裂紋。焊接疲勞的討論將在一個主要的單獨部分進行。