疲労 (材料)
材料の疲労現象は古くから経験的に知られていたと考えられるが、18世紀の産業革命による機械工業の発達以降、疲労による破壊事故が大きく社会的に問題として認識されるようになった。産業革命により、それまでの水や馬といった小さな力の動力源から蒸気機関という大きな力の動力源を使用するようになったためと考えられる。対策のため、各国で学者や技術者による委員会が組織され、疲労の研究が本格的に進められるようになった。
材料に対する「疲労」という用語を最初に用いたのはフランスのジャン=ヴィクトル・ポンスレ(Jean-Victor Poncelet)である。ポンスレは1825年頃からメスの兵学校で、材料の疲労についての講義をしていたといわれる。ポンスレによる疲労の発生機構の仮説は、繰返し荷重によって鉄の繊維状組織が結晶化して脆化することによる、というものであった。
疲労の本質に迫った実験としては、1837年にドイツのウィルヘルム・アルバート(Wilhelm Albert)が、鉱山の鉄製チェーンの疲労に関する実験結果を報告したものが最初である。アルバートは鉱山の巻き上げ機の鉄製の鎖が時折突然破断することを経験して、その原因を調査する中で、巻き付けの繰返しが原因と推測して鎖用の疲労試験を考案、実施した。試験では、安定した繰返し荷重を実験対象のチェーンに与えるために、水車の仕組みを利用していた。この試験により、アルバートは、静的な破断限界より小さな力でも繰り返し作用することで突然破断することを見出した。
1853年にはフランスのモラン(A.