1915 年 Smith 和 Wedgwood 通过试验得到了循环应力-应变曲线, 并把循环塑性应变从总应变中区分出来, 到了 1920 年人们用试验证明了反复塑性应变是形成疲劳裂纹的基本原因。 五十年代初期, Manson 和 Coffin 定量地建立了塑性应变和寿命的关系式。 六十年代以来, 人们对应变疲劳理论进行了 大量的研究, 并通过一系列控制应变的低周疲劳试验, 提出了大变形下的低周疲劳分析方法。 与些同时, Topper、 Martin、 Wetzel、Morrow、 Smith 和 Crews 等学者基于应变疲劳分析提出的局部应力-应变法, 为估算裂纹形成寿命提供了一种新的分析方法。 迄今, 研究者已充分揭示了金属材料发生疲劳破坏的机理, 并对材料疲劳性能的影响因素已经有了 越来越深刻的定量或定性地认识, 诸多的甚至是惨重的工程结构和机械设备的疲劳破坏实例, 使设计者的疲劳设计意识也在不断加强。 对承受反复载荷的工程结构和机械设备进行疲劳设计, 在航空、 航天、 交通运输、海洋和近海工程、 起重、 化工、 冶金、 采矿、 核能等几乎所有的工业领域, 都已得到了 广泛应用。 对材料和构件的疲劳性能的研究成果, 在保护这类结构和设备的安全运行, 提高设计质量方面, 已充分显示了其重要价值。 然而, 据统计, 有 50%~90%的机械结构的破坏仍是由疲劳损伤引起的, 故然, 制造缺陷、 运行中的过载能运行条件的改变等诸多因素, 会导致偏离设计条件, 降低结构的实际强度, 而设计参数的不确定性, 不能不是一个重要原因。 即使设计者对其设计对象的疲劳环境有充分地认识和足够地重视, 但适用于特定情况的恰当的设计方法 和正确的设计数据并不总是完全具备。 设计者只能根据有限的资料和数据, 来估计设计对象的疲劳性能。 然而由实验定获得的材料的疲劳性能与工程构件在使用环境中的疲劳性能之间, 很能建立起某种普遍关系。 对设计对象在模拟环境中进行全民尺寸疲劳性能试验, 当然是最可靠的方法, 然而,这只能在其作用非常重要、 结构又不很复杂的情况下, 才允许考虑。 用材料的疲劳性能来估算实际构件的疲劳性能, 除个别简单情况外, 目前还有困难。 因为要将影响材料疲劳性能的所有因素(例如, 应力状态、 应力梯度、 应力循环特性、 表面状态等)都定量化, 难度很大。 在这种情况下, 对