材料疲劳是指材料在交变或循环载荷作用下，发生结构破坏的现象，载荷远低于材料的屈服强度和抗拉强度，经过多次循环后仍可能导致断裂。疲劳试验通过模拟材料在实际使用过程中的载荷条件，评估其承载极限和使用寿命。针对不同材料和实际工况，试验设计应科学合理，以确保结果的准确性和适用性。
一、材料疲劳试验的主要测试方法
目前材料疲劳试验主要包括低周疲劳和高周疲劳测试，其中试验方法各有所侧重：
高周疲劳试验：通常用于测试寿命在10^4至10^7次循环次数范围内的材料，加载方式通常为应力控制，试验速度较快。主要侧重于材料在较低应力水平下的长时间寿命表现。
低周疲劳试验：适用于循环次数小于10^4次，通常施加较大塑性应变，关注材料的塑性变形与损伤积累，强调应变控制下的疲劳性能。
旋转弯曲疲劳试验：通过旋转弯曲应力加载于试样上，模拟实际部件如轴类零件工作状态，侧重于疲劳极限的检测。
轴向拉压疲劳试验：通过机械试验机施加交变拉伸和压缩载荷，评定材料的疲劳寿命和断裂行为，是最典型的疲劳试验形式。
不同的试验方法对应的设备有所差异，比如液压疲劳试验机、电子伺服疲劳试验机、旋转弯曲试验机等，选择合适设备关键在于材料形态及实际应用工况。
二、常用检测项目与内容
疲劳试验项目众多，不同项目关注点各不相同，但主要包括以下几项内容：
疲劳寿命：测试材料在特定应力水平下，能够承受多少次循环应力而不发生断裂；
疲劳极限：确定材料的最高应力幅值，在该应力下材料可以无限次循环而不发生疲劳破坏；
应力-寿命（S-N）曲线：绘制材料不同应力水平对应的循环寿命，是疲劳性能评估的基础；
裂纹扩展速率：评估材料在疲劳载荷下裂纹扩展速度，预测材料寿命与安全系数；
断口形貌分析：通过扫描电子显微镜（SEM）观察断裂处，分析疲劳断裂机制与裂纹源位置；
残余强度测试：疲劳试验后的材料强度变化检测，判断使用安全。
此外，部分先进疲劳试验根据应用需求，增加温度、腐蚀、环境等因素，复合加载，更贴近实际工况。
三、材料疲劳试验在实际中的应用意义
疲劳试验结果直接影响材料选择、结构设计乃至产品安全。现实应用涵盖：
航空航天领域，飞行器关键部件如机翼、发动机叶片需通过严格疲劳试验保障飞行安全；
汽车行业，通过路试疲劳数据指导零件设计，以延长汽车使用寿命并提高安全系数；
建筑和桥梁工程，材料疲劳性能影响结构耐久性，确保长期安全运行；
电子产品中，基板和连接件的疲劳性能对产品可靠性至关重要；
半导体行业，封装材料及载板疲劳性能影响整机性能和寿命。
合理的疲劳试验可以助力企业减少保修成本，避免严重安全事故，提升产品竞争力。