介绍

材料疲劳是金属结构中最常见的材料失效形式。这种现象的特点是由于重复加载而导致的累积材料损伤，并且可能发生在远低于屈服强度的应力水平下。

右边的图片显示了一个自行车踏板臂，它由于疲劳而发生了完全失效。这里损伤是从失效表面的底部开始的，向上发展，留下一个特征性的“波浪形”图案，因为它穿过日益弱化的结构元件的材料。最终，踏板臂变得虚弱到无法承受施加的载荷，因此发生了看起来像是脆性失效的断裂。

金属疲劳在三个连续的主要阶段进行

初始无裂纹零件的疲劳寿命通常受萌生阶段控制。在此阶段，损伤很小，机械强度几乎没有受到影响。足够恶劣的条件将使裂纹扩展阶段开始。在这里，现有的微裂纹突破材料晶粒之间的边界，变成宏观裂纹。如果宏观裂纹长得足够大，从而消除了构件承受施加载荷的能力，则最终失效就会发生。

焊接接头特别容易发生疲劳。这是由于几个因素造成的，其中一个因素是焊接具有明显的初始裂纹。焊接疲劳的讨论将在一个主要的单独部分进行。