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1、疲劳的定义 当材料或结构受到多次重复变化的载荷作用后，应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏。这种在交变载荷作用下材料或结构的破坏现象，就叫做疲劳破坏。 2、静强度分析的局限性 材料力学是根据静力试验来确定材料的机械性能（比如弹性极限、屈服极限、强度极限）的，这些机械性能没有充分反映材料在交变载荷作用下的特性。 在工程实践中，传统的静载荷设计方法未能充分捕捉材料在交变载荷作用下的真实表现。这种设计范式存在着根本性的局限：它仅仅考虑了材料在恒定应力状态下的力学行为，却忽视了实际工况中周期性应力波动的动态特性。就像用静止的照片来预测舞蹈演员的动作轨迹，静载荷设计完全无法反映材料在循环应力作用下的疲劳损伤累积过程。 金属材料在交变载荷下的表现呈现出复杂的非线性特征，其力学响应与静态加载时判若两人。微观层面上，每一次应力循环都在材料晶格中埋下损伤的种子，这些微裂纹如同潜伏的特工，在看似平静的表象下悄然扩展。当采用静强度理论进行设计时，无法辨识材料在循环载荷作用下的作用机理，疲劳极限往往仅为静态强度的30%-50%。 按静强度设计的构件，在服役过程中常常会渐进失效，最终导致毫无征兆的脆性断裂。统计数据显示，超过80%的机械失效事故都源于疲劳破坏，这些事故往往发生在设计安全系数看似充足的场合。究其根源，正是设计过程中对交变载荷特性的认知盲区所致。   3、疲劳破坏与静力破坏的本质区别 1）静力破坏是一次最大载荷作用下的破坏；疲劳破坏是多次反复载荷作用下产生的破坏，它不是短期内发生的。 2）当静应力小于屈服极限或强度极限时，不会发生静力破坏；而交变应力在远小于静强度极限，甚至小于屈服极限的情况下，疲劳破坏就可能发生。 3）静力破坏通常有明显的塑性变形产生；疲劳破坏通常没有外在宏观的显著塑性变形迹象，即便是塑性良好的金属也这样，就象脆性破坏一样，事先不易觉察出来，这表明疲劳破坏具有更大的危险性。 4）在静力破坏的断口上，通常只呈现粗粒状或纤维状特征；而在疲劳破坏的断口上，总是呈现两个区域特征，一部分是平滑的，另一部分是粗粒状或纤维状。因为疲劳破坏时，首先在某一点产生微小的裂纹，其起点叫“疲劳源”，裂纹从疲劳源开始，逐渐向四周扩展。由于反复变形，裂开的两个面时而挤紧，时而松开，这样反复摩擦，形成一个平滑区域。在交变载荷继续作用下，裂纹逐渐扩展，承载面积逐渐减少，当减少到材料或构件的静强度不足时，就会在某一载荷作用下突然断裂，其断裂面呈粗粒状或纤维状。 5）静力破坏的抗力主要取决于材料本身；而疲劳破坏的抗力与材料的组成、构件的形状或尺寸、表面状况、使用条件以及外界环境都有关系。
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