疲劳试验：从金属疲劳强度到条件疲劳极限

材料或构件在循环（交变）载荷的作用下产生损伤乃至断裂的过程称为疲劳。在疲劳初期，内部结构将发生改变（疲劳硬化或软化），接着出现疲劳裂纹的成核和扩展，当疲劳裂纹失稳扩展时，就导致疲劳断裂。

利用金属试样或模拟件，在尽量接近服役条件的环境下，经受交变载荷循环作用而测定其疲劳性能数据，并研究其断裂过程的试验称为金属的疲劳试验。

进行疲劳试验的目的在于测定金属的疲劳强度。由于试验条件不同，表征金属疲劳强度的判据（指标）也不一样。高周疲劳时，金属疲劳强度的判据是疲劳极限，即金属经受“无限”多次（或规定周次）应力循环而不断裂的最大应力，以σ_γ表示。其中，γ为应力比，即循环中最小与最大应力之比。在对称循环应力下，γ=-1，疲劳极限表示为σ_-1。(www.xing528.com)

实际上，所有工程材料在承受循环载荷的同时，还受到各种因素的影响，如高温下的氧化、空气介质的腐蚀等，因此并没有一个绝对的疲劳极限。工程上，常采用条件疲劳极限（又称疲劳强度），即试样在循环载荷的作用下，在规定的循环次数内（如10⁶、10⁷、10⁸次等）不致产生断裂的最大应力，来评定材料的疲劳强度。

飞机和发动机的许多构件都是在循环载荷下工作的，因此在航空构件的设计、选材中，各种类型的疲劳试验（高周、低周、腐蚀、高温、低温、常温、真空、扭转、弯曲、拉伸-压缩、控制应力和控制应变的疲劳等）得到了广泛的应用。