在循环载荷作用下发生的材料或构件的性能下降叫做疲劳，若导致材料或构件开裂称为疲劳断裂；开裂后得到的断口是疲劳断口。
材料的疲劳在工程机构和机械设备中非常广泛，一般来讲，任何一个运动构件或零件都可能会涉及到疲劳问题。绝大多数零部件承受的应力是周期变化的，例如各种发动机的主轴、齿轮、涡轮叶片、火车钢轨、路上行驶的各种车辆、飞机螺旋桨等等，这些零部件的损坏，据估计80%以上是疲劳断裂引起的。甚至看上去静止的零部件，只要它承受反复作用的载荷，就可能导致疲劳断裂失效。因此，材料的疲劳在工程领域被公认是非常重要的。
根据零部件在服役过程中的环境条件、载荷状态等，可以将疲劳断裂分为三大类，即热疲劳、机械疲劳和环境作用下的疲劳。更为细致的分类如图1所示。
热疲劳是由于温度的循环变化而引起应变的循环变化，并由此产生的疲劳断裂失效。产生热疲劳的两个必要条件是温度循环变化和机械约束。温度变化使材料膨胀，但由于受到机械约束而产生热应力。
机械疲劳是指零部件在交变机械应力（交变应力由机械力引起）作用下引起的疲劳断裂失效。根据应力应变的大小，机械疲劳又分为应变疲劳和应力疲劳。应变疲劳一般指材料所受到的交变应力较高，接近材料的屈服极限，而应力疲劳指材料承受的交变应力较低，远低于屈服极限。
环境作用下的疲劳是指在交变应力和环境联合作用下而产生的疲劳断裂失效。比如腐蚀疲劳、高温疲劳、微振疲劳等等。
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