在足夠大的交變應(yīng)力作用下，于金屬構(gòu)件外形突變或表面刻痕或內(nèi)部缺陷等部位，都可能因較大的應(yīng)力集中引發(fā)微觀裂紋。分散的微觀裂紋經(jīng)過(guò)集結(jié)溝通將形成宏觀裂紋。已形成的宏觀裂紋逐漸緩慢地?cái)U(kuò)展，構(gòu)件橫截面逐步削弱，當(dāng)達(dá)到一定限度時(shí)，構(gòu)件會(huì)突然斷裂。金屬因交變應(yīng)力引起的上述失效現(xiàn)象，疲勞試驗(yàn)機(jī)稱為金屬的疲勞。靜載下塑性性能很好的材料，當(dāng)承受交變應(yīng)力時(shí)，往往在應(yīng)力低于屈服極限沒(méi)有明顯塑性變形的情況下，突然斷裂。疲勞斷口明顯地分為兩個(gè)區(qū)域：較為光滑的裂紋擴(kuò)展區(qū)和較為粗糙的斷裂區(qū)。裂紋形成后，交變應(yīng)力使裂紋的兩側(cè)時(shí)而張開(kāi)時(shí)而閉合，相互擠壓反復(fù)研磨，光滑區(qū)就是這樣形成的。載荷的間斷和大小的變化，在光滑區(qū)留下多條裂紋前沿線。至于粗糙的斷裂區(qū)，則是最后突然斷裂形成的。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，機(jī)械零件的失效

1、在室溫10℃-35℃范圍內(nèi)，相對(duì)濕度不大于80%；

2、在穩(wěn)固的基礎(chǔ)或工作臺(tái)上，正確安裝；

3、在無(wú)震動(dòng)的環(huán)境中；

4、周圍無(wú)腐蝕性介質(zhì)；

5、電源電壓的波動(dòng)范圍不應(yīng)超過(guò)額定電壓的±10%；

6、試驗(yàn)機(jī)電源應(yīng)有可靠接地；頻率的波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)額定頻率的2%，約有70%左右是疲勞引起的，而且造成的事故大多數(shù)是災(zāi)難性的。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究金屬材料抗疲勞的性能是有實(shí)際意義的。