一、疲勞測試的基本原理
金屬疲勞是指材料在循環應力或應變作用下，經過一定周期后，其性能逐漸退化，最終導致斷裂的現象。這一過程涉及復雜的物理機制：從微觀層面的位錯運動、微裂紋萌生，到宏觀層面的裂紋擴展直至斷裂。
疲勞測試通過模擬實際工作條件下的應力循環，觀察并記錄材料的疲勞壽命和斷裂特性。核心指標包括疲勞極限（σ-1）和S-N曲線（應力-壽命曲線），其中σ-1定義為材料承受無限次對稱循環應力（應力比R=-1）而不發生破壞的最大應力值。
二、常見疲勞測試方法對比
不同疲勞測試方法適用于不同工況，合理選擇測試方法對準確評估部件可靠性至關重要。
常見疲勞測試方法對比:
三、疲勞測試關鍵指標與標準
疲勞測試結果的準確性和可比性依賴于標準化的測試方法和評價指標。
常用疲勞測試標準對比:
| 高溫下的應力-壽命曲線 |
四、疲勞斷口分析
疲勞斷裂呈現典型脆性特征，斷口包含三個明顯區域：
裂紋源區：肉眼可見的缺陷或應力集中點
擴展區：貝殼狀條紋，條紋間距與應力幅值相關
瞬斷區：粗大晶粒，表明最終斷裂瞬間的高應力狀態
通過掃描電鏡觀察擴展區條紋間距，可反推載荷循環次數及應力幅值歷史，為失效分析提供重要依據。
五、結語
疲勞測試并非一勞永逸，隨著使用環境、載荷條件的變化，部件的疲勞性能也會相應改變。建議定期進行疲勞評估，特別是在關鍵部件的生命周期中點進行驗證性測試，以確保持續的安全性。