材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻造成應(yīng)力傳遞的不平衡，有些地方會成為應(yīng)力集中區(qū)。在循環(huán)應(yīng)力或循環(huán)應(yīng)變作用下，某些點(diǎn)逐漸產(chǎn)生了永久的結(jié)構(gòu)變化，在力的持續(xù)作用下裂紋會越來越大，材料中能夠傳遞應(yīng)力的部分越來越少，導(dǎo)致在一定的循環(huán)次數(shù)后裂紋發(fā)生斷裂的過程稱為疲勞。

在載荷下進(jìn)行試驗(yàn)以提供材料或零部件的某種疲勞數(shù)據(jù)的試驗(yàn)稱為疲勞試驗(yàn)。疲勞試驗(yàn)按失效循環(huán)數(shù)的多少可分為高周疲勞試驗(yàn)和低周疲勞試驗(yàn)。

高周疲勞試驗(yàn)以應(yīng)力為某本控制參數(shù)，低周疲勞試驗(yàn)以應(yīng)變?yōu)榛究刂茀?shù)。

按應(yīng)力循環(huán)的類型可分為恒幅疲勞試驗(yàn)、程序疲勞試驗(yàn)和隨機(jī)疲勞試驗(yàn)。

按加載方式可分為拉壓疲勞試驗(yàn)、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)、平面彎曲疲勞試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)和復(fù)合應(yīng)力疲勞試驗(yàn)。

按載荷和環(huán)境可分為室溫疲勞試驗(yàn)、高溫疲勞試驗(yàn)、低溫疲勞試驗(yàn)、熱疲勞試驗(yàn)、腐蝕疲勞試驗(yàn)、接觸疲勞試驗(yàn)和沖擊疲勞試驗(yàn)。

按試樣有無預(yù)制裂紋可分為常規(guī)疲勞試驗(yàn)和疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)。

按試驗(yàn)?zāi)康目煞譃椴牧掀谛阅茉囼?yàn)、疲勞設(shè)計(jì)系數(shù)試驗(yàn)和零部件疲勞試驗(yàn)。

機(jī)械零部件大多承受循環(huán)載荷，其破壞多數(shù)屬于疲勞破壞。因此，疲勞試驗(yàn)對于機(jī)械設(shè)計(jì)具有重要意義。