疲勞的案例
關于疲勞曲線及基本疲勞力學性能
1、疲勞曲線和對稱循環疲勞曲線
（一）疲勞曲線和疲勞極限
疲勞曲線：是疲勞應力與疲勞壽命的關系曲線，即S-N曲線，是確定疲勞極限、建立疲勞應力判據的基礎。
1860年，維勒（W?hler）在解決火車軸斷裂時，首先提出了疲勞曲線和疲勞極限的概念，所以后人也稱該曲線為維勒曲線。
對于一般具有應變時效的金屬材料，如碳鋼、球鐵等，當循環應力水平降到某一臨界值時，低應力段變為水平線段，表明試樣可以經無限次應力循環也不發生疲勞斷裂，故將對應的應力稱為疲勞極限，記為σ-1（對稱循環，r=-1）。這類材料如果應力循環107周次不斷裂，則可認定承受無限次應力循環也不會斷裂，所以常將107周次作為測定疲勞極限的基數。
另一類金屬材料，如鋁合金、不銹鋼等，其S-N曲線沒有水平部分，只是隨應力降低，循環周次不斷增大，此時只能根據材料的使用要求規定某一循環周次下不發生斷裂的應力作為條件疲勞極限，或稱有限壽命疲勞極限。
（二）疲勞曲線的測定
通常疲勞曲線用旋轉彎曲疲勞試驗測定，其四點彎曲試驗機原理見下圖。
S-N曲線的高應力（有限壽命）部分用成組試驗法測定，即取3-4級較高應力水平，在每級應力水平下，測定5根左右試樣的數據，然后進行數據處理，計算中值（存活率50%）的疲勞壽命。
用升降法測得的σ-1作為S-N曲線的最低應力水平點，與成組試驗法的測定結果擬合成直線或曲線，就可得到存活率為50%的中值S-N曲線。
（三）不同應力狀態下的疲勞極限
同一材料，不同應力狀態下的疲勞極限不同，但它們之間存在一定聯系。
實驗確定：對稱彎曲疲勞極限與對稱拉壓、扭轉疲勞極限之間存在一定關系。
（四）疲勞極限與靜強度的關系
試驗表明，金屬材料的抗拉強度越大，其疲勞極限也越大。
對于中、低強度鋼，疲勞極限與抗拉強度間大體呈線性關系。
展開 高周疲勞與低周疲勞
低周和高周疲勞的區分
根據產生裂紋所需的載荷循環次數，人們習慣將疲勞分為低周疲勞
和高周疲勞。兩者之間的界限并不明確，但通常以
1~
10萬次循環作為區分的依據。
在高周疲勞情況下，應力足夠低，因此應力-應變關系可以被認為是
線
彈性的。
而低周疲勞則包含非線性行為，材料應力-應變關系呈現滯回特性。
在分析高周疲勞時，應力范圍通常用于描述
受力
狀態
，而
在分析低周疲勞時，
則會選擇
應變范圍或耗散能量。
3. 高周疲勞的數學模型
材料疲勞領域的研究最早開始于
19 世紀，這一領域的持續發展產生了許多疲勞預測方法。其中一個經典模型就是 S-N 曲線。這一曲線將材料失效前所經歷的循環次數（即壽命）N 與單軸加載的應力幅值關聯起來。
曲線在水平軸上代表失效循環數，在垂直軸上代表載荷幅值。如果兩個軸都使用
log10
尺度，對于許多部件，載荷壽命關系將在很大的耐久性范圍內近似于一條直線。
總的趨勢是，降低應力幅值，可以獲得更長的材料使用壽命。通常這種相關性非常強，可以達到應力幅值降低10% 就能夠將使用壽命延長50% 。
圖3
載荷與失效循環數的關系
某些材料在疲勞試驗中表現出了應力閾值，稱為疲勞極限，當應力低于該閾值時，
將
不會出現疲勞損傷，組件的運行壽命可以無限長。
對于鋼，在大約10
7
次循環時可能有一個持久極限，這意味著幅值小于疲勞極限載荷的循環不會導致疲勞破壞，無論它們被施加多少次。
并非所有材料都有疲勞極限。有些材料即使在低
水平應力作用下，也會因疲勞而失效，比如鋁合金。
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No.1 疲勞與斷裂的概念
1.疲勞：金屬材料在應力或應變的反復作用下發生的性能變化稱為疲勞。
2.疲勞斷裂：材料承受交變循環應力或應變時，引起的局部結構變化和內部缺陷的不斷地發展，使材料的力學性能下降，最終導致產品或材料的完全斷裂，這個過程稱為疲勞斷裂，也可簡稱為金屬的疲勞。
引起疲勞斷裂的應力一般很低，疲勞斷裂的發生，往往具有突發性、高度局部性及對各種缺陷的敏感性等特點。
No.2 疲勞斷裂的分類
1.高周疲勞與低周疲勞
如果作用在零件或構件的應力水平較低，破壞的循環次數高于10萬次的疲勞，稱為高周疲勞。例如彈簧、傳動軸、緊固件等類產品一般以高周疲勞見多。
作用在零件構件的應力水平較高，破壞的循環次數較低，一般低于1萬次的疲勞，稱為低周疲勞。例如壓力容器，汽輪機零件的疲勞損壞屬于低周疲勞 。
2.應力和應變分析
應變疲勞——高應力，循環次數較低，稱為低周疲勞；
應力疲勞——低應力，循環次數較高，稱為高周疲勞。
復合疲勞，但在實際中，往往很難區分應力與應變類型，一般情況下二種類型兼而有之，這樣稱為復合疲勞。
3.按照載荷類型分類
彎曲疲勞、扭轉疲勞、拉壓疲勞、接觸疲勞、振動疲勞、微動疲勞。
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一、飛機結構的疲勞與動態疲勞
眾所周知，飛機在使用中會受到由于滑跑、突風、機動、著陸撞擊，以及坐艙增壓等所造成的重復載荷的作用。出于這些重復載荷的作用，飛機結構的一些部位特別是局部高應力區，如局部應力集中區，有缺陷區等部位就會產生由于交變應力引起的疲勞裂紋，交變應力的繼續作用，使疲勞裂紋不斷擴展而導致疲勞破壞。這就是通常所說的飛機結構的疲勞。
應該指出，在地面操作以及空中飛行中，飛機上的某些部位還始終處在于噪聲環境之中，如推進系統噪聲源包括：噴氣噪聲、螺旋槳噪聲等，空氣動力噪聲源包括：邊界源噪聲、空腔噪聲。沖擊波噪聲、氣流分離噪聲等都對飛機結構產生噪聲激勵，而產生振動應力，靠近噪聲源的結構，這種振動應力尤其嚴重。對于某些典型結構，如舵面、平尾、垂尾、腹鰭以及外掛架等，由于受到擾流的作用而產生隨機振動激勵，引起隨機振動動力響應，從而在這些結構上的一些部位產生疲勞裂紋。
這種由噪聲、振動的激勵而導致結構產生的疲勞現象，可稱之為動態疲勞 (Dynamic Fatigue) 以區別于前面的由突風、機動載荷等引起的飛機結構的疲勞現象。根據以上所述，動態疲勞又可分成兩個部分：噪聲疲勞和振動疲勞。
關于噪聲疲勞問題，國內有關單位已經認識到其重要性，并從六五后期就開始投資研究，幾年的研究已經取得進展，特別是軍機結構聲疲勞研究，如聲疲勞試驗技術研究、聲疲勞計算方法研究及軟件編制，殲x進氣道聲疲勞定壽研究都取得了一定成果，為今后進—步研究打下了堅實的基礎。
對于振動疲勞國內已服役的機種中，也已經出現了這種問題。如殲x飛機的腹鰭、方向舵在飛行了一時間（如200—300飛行小時）后，經常出現裂紋，經初步分析已經確認為是由于隨機擾流作用引起的振動疲勞問題。國營一二四廠也發現某機導彈掛架由于振動而發生螺栓的疲勞斷裂。
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運動線纜疲勞壽命分析 ￥19.89
第 1 章 運動線纜疲勞壽命分析
1.1 引言
本章系統介紹了疲勞基本理論與分析方法，重點闡述了高周與低周疲勞的劃分依據及其特征，明確了名義應力法和局部應力-應變法兩種常見的疲勞壽命預測方法。針對運動線纜的高周疲勞特點，采用名義應力法進行分析，并結合應力-壽命曲線評估材料在交變載荷下的疲勞壽命。對線纜結構在最優工況下進行疲勞仿真，提取關鍵區域名義應力并進行壽命估算，并分析不同布線方式以及不同傾角對運動線纜疲勞壽命影響。
1.2 疲勞基本理論及分析方法
1.2.1 疲勞壽命定義
疲勞失效是指金屬材料或非金屬材料在長期承受交變載荷重復作用的條件下，逐漸產生損傷并最終失去承載能力的一種常見破壞形式[71]。依據不同的劃分標準，疲勞現象通常可歸類為三種主要類型：熱疲勞、腐蝕疲勞以及機械疲勞[72]。其中，機械疲勞在工程實踐中最為常見。若以應力循環次數為依據，機械疲勞可細分為高周疲勞與低周疲勞[73]。高周疲勞與低周疲勞的劃分通常依據材料所經歷的應力循環次數來確定[74]。當循環次數少于10?次時，被定義為低周疲勞；相反，若循環次數超過10?次，則歸類為高周疲勞。高周疲勞通常發生在應力幅值較小的條件下，其疲勞行為多通過
曲線來表征材料的性能特征[75]。在實際工程應用中，機械零部件常常受到高周疲勞影響，而本文所研究的運動線纜也正是典型的高周疲勞失效實例。
1.2.2 疲勞分析方法
在機械構件的設計過程中，疲勞壽命預測起到了關鍵的作用。通過對疲勞壽命的準確預測，我們可以進一步完善機械構件的結構設計，從而有效地延長其在實際應用中的使用壽命。目前，疲勞壽命預測的方法主要可歸為兩大類：其一是基于名義應力的分析方法；其二則為考慮局部應力與應變分布的局部應力-應變法。這兩種技術都有其獨特的應用場景和優點，在實際使用時，需要根據部件的操作環境和負載狀況來做出決策。
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疲勞與斷裂的概念
1、疲勞：金屬材料在應力或應變的反復作用下發生的性能變化稱為疲勞；
2、疲勞斷裂：材料承受交變循環應力或應變時，引起的局部結構變化和內部缺陷的不斷地發展，使材料的力學性能下降，最終導致產品或材料的完全斷裂，這個過程稱為疲勞斷裂。也可簡稱為金屬的疲勞。引起疲勞斷裂的應力一般很低，疲勞斷裂的發生，往往具有突發性、高度局部性及對各種缺陷的敏感性等特點。
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疲勞斷裂的分類
1、高周疲勞與低周疲勞
如果作用在零件或構件的應力水平較低，破壞的循環次數高于10萬次的疲勞，稱為高周疲勞。
例如彈簧、傳動軸、緊固件等類產品一般以高周疲勞見多。
作用在零件構件的應力水平較高，破壞的循環次數較低，一般低于1萬次的疲勞，稱為低周疲勞。例如壓力容器，汽輪機零件的疲勞損壞屬于低周疲勞 。
2、應力和應變來分析
應變疲勞——高應力，循環次數較低，稱為低周疲勞；
應力疲勞——低應力，循環次數較高，稱為高周疲勞。
展開 金屬材料疲勞強度的8大主要影響因素 附疲勞強度徐灝下載
不同加載條件下，夾雜物對材料疲勞性能的影響也不同，在高載條件下，無論有沒有夾雜物的存在，外加載荷均足以使材料產生塑性流變，夾雜物的影響較小，而在材料的疲勞極限應力范圍，夾雜物的存在造成局部應變集中成為塑性變形的控制因素，從而強烈地影響材料的疲勞強度。也就是說，夾雜物的存在主要是影響材料的疲勞極限，對高應力條件下的疲勞強度影響不明顯。
材料的純凈度是由熔煉工藝過程決定的，因此，采用凈化冶煉方法（如真空熔煉、真空除氣和電渣重熔等）均可有效降低鋼中的雜質含量，改善材料的疲勞性能。
8. 表面性能變化及殘余應力的影響
表面狀態的影響除前已提及的表面光潔度外，還包括表層機械性能的變化及殘余應力對疲勞強度的影響。表層機械性能的變化可以是表層化學成分和組織不同所引起，也可以是表層因形變強化而引起。
滲碳、氮化和碳氮共滲等表面熱處理除了可以增加零件的耐磨性之外，還是提高零件疲勞強度，特別是提高耐腐蝕疲勞和咬蝕的一種有效手段。
表面化學熱處理對疲勞強度的影響主要取決于加載方式、滲層中的碳氮濃度、表面硬度及梯度、表面硬度與心部硬度之比、層深以及表面處理所形成的殘余壓應力的大小和分布等因素。大量試驗表明，只要是先加工缺口后經化學熱處理，則一般說來缺口越尖銳，疲勞強度的提高也越多。
不同的加載方式下，表面處理對疲勞性能的影響也不同。軸向加載時，由于不存在應力沿層深分布不均的現象，表層和層下的應力相同。在這種情況下，表面處理只能改善表面層的疲勞性能，由于心部材料未得到強化，因而疲勞強度的提高有限。
展開 【OptiStruct要領】掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞
那么今天就先從《 OptiStruct 中的掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞》開始我們的專題第一講吧。
振動疲勞相對于靜態工況和瞬態工況的疲勞在OptiStruct中定義的主要區別在于：
?n 載荷曲線（FATLOAD）
? 疲勞控制參數的差異（FATPARM）
其他關于材料 SN 曲線及疲勞分析單元 (FATDEF) 的定義與靜態/瞬態工況分析相同，這里就不贅述了。
本期我們就來詳細介紹 FATLOAD，FATPARM 這兩部分~
1. 掃頻/定頻疲勞
掃頻以及定頻疲勞在 2017.2 版本中僅支持單軸疲勞，疲勞分析支持實體和殼單元，可以做 SN/EN疲勞。
1）卡片相關
FATLOAD
在原來的卡片的基礎上，加上SWEEP關鍵字，掃頻速度（SR）以及掃頻單位（按Hz/倍頻掃）。當SR=0，表示定頻疲勞，此時頻率為FREQ（i）中的第一個頻率。需要注意的是在掃頻/定頻疲勞中，一個FATEVNT中僅支持單個FATLOAD，不支持應力疊加。
FATPARM
同樣加上SWEEP 關鍵字，NF/DF 指定參與掃頻的頻率個數/增量；如果當前取到的頻率點沒有對應的應力結果，則用前后的頻率結果進行插值得到其應力。如果定義了NF則忽略DF。STSUBID指定靜力工況，用于引入平均應力。
2）損傷/壽命計算
a、定頻疲勞的損傷計為損傷量和總時長的乘積。
's o 損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的 SN 曲線確定在定頻疲勞中 FATSEQ 直接指定T(總時長)
b、掃頻疲勞的損傷則是計算頻率段內各采樣頻率上的損傷（=單循環損傷*循環次數），然后再疊加。
從上面的定義可知，重點在于確定循環次數以及單次循環的損傷量。
單次循環的損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的SN曲線確定。
展開 ANSYS的疲勞分析-基于S-N曲線的疲勞計
ANSYS的疲勞分析-基于S-N曲線的疲勞計算
1 概述
疲勞是指結構在低于靜態極限強度載荷的重復載荷作用下，出現斷裂破壞的現象。絕大多數的結構都存在疲勞的問題，比如一臺定時開啟運行的設備，比如橋梁，除了載荷導致的疲勞破壞，還有溫度或者其他場載荷都能導致疲勞的產生。關系到疲勞強度的主要因素使應力幅值、循環次數、平均應力等。
疲勞的危害是導致結構在未超過許用強度的狀態下發生破壞，例如一根能夠承受 300 KN 拉力作用的鋼桿，在 200 KN 循環載荷作用下，經歷 1,000,000 次循環后亦會破壞。
2 關鍵詞
事件：每種結構經歷的循環過程可能不一樣，甚至有的經歷多個事件，事件是指在特定的應力循環中不同時刻的一系列的應力狀態。這么說好像很難理解的樣子。
其實簡單點：舉個例子，一根梁，每隔半個小時施加一個彎矩，讓其彎曲，隔一個小時施加一個拉力，讓其受拉。很明顯這里有兩個循環事件，這兩個事件導致的循環過程不一樣。
載荷：載荷是時間的一部分，每一個事件是有很多個載荷來完成的。
應力幅：兩個載荷之間的應力狀態之差，如圖1，上下應力峰值之差即應力幅值。
圖1 應力循環
位置：即需要計算疲勞強度的結構位置。
3 建模求解
這部分內容根據結構實際狀態，建立模型，設定載荷步，加載計算。
本次還是以一個小例子，具體求解過程不再贅述。
展開 橡膠疲勞≠金屬疲勞 第1部分：平均應變效應
橡膠和金屬的力學行為有非常大的差異，我們首先可以從平均應變或應力對材料疲勞性能影響的角度來分析這種差異。
圖1顯示了幾個典型的等幅應變循環，每個循環都處于不同的平均應變水平。在循環疲勞試驗中，如果施加的應力幅度等于平均應力，我們把這種情況稱為脈沖載荷循環或全松弛載荷循環。如果平均應力為零，我們把這種情況稱為完全反轉的拉伸/壓縮加載循環。如果最小應力總是正的，則稱為非全松弛載荷循環（即試樣總是處于加載狀態）。非全松弛載荷循環在應用中很常見，例如：在安裝過程中對產品施加了預載荷；襯套在模壓過程中產生的壓縮預應力、過盈配合、由于熱膨脹/收縮而產生的內應力；以及在輪胎中，簾線的形狀記憶效應。
圖1. 在三種不同的平均應變下的恒定振幅加載循環
在金屬疲勞分析方法中，通常以應力幅度σa和平均應力σm相對于屈服應力σy和極限應力σu的大小來定義應力均值效應對金屬材料疲勞行為的影響。如圖2所示。當加載應力處于疲勞閾值應力σ0以下時，材料具有無限壽命。Haigh圖（或Goodman圖）（圖2左）將疲勞壽命繪制為這些變量的函數[1]。Wohler曲線（圖2右）提供了類似的信息。對于金屬材料，有一個普遍適用的簡單規則：增加平均應變將降低疲勞壽命。通常還假設金屬的潛在疲勞開裂面垂直于最大主應力方向。
圖2. 顯示平均應變對金屬疲勞壽命影響的Haigh圖（左）和Wohler曲線（右）
橡膠材料與金屬材料有許多不同之處
1.在原子尺度上
At the atomic scale
橡膠由長鏈分子組成，這些分子經歷恒定的熱運動，同時以永久的網絡拓撲結構相互連接。這種結構允許發生大的彈性/可逆應變。而金屬則完全不同，它們以單個原子的形式存在于有序的晶體中，偶爾會出現位錯或晶格空位。
展開 疲勞分析基礎知識資料--結構疲勞壽命分析
分享一個疲勞分析理論方面的資料，《結構疲勞壽命分析》，是軟件疲勞分析的基礎知識，相信對疲勞分析的兄弟會有所幫助。
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SIMULIA Fe-safe在復雜環境下的疲勞仿真優勢——車輛機架疲勞壽命分析案例
SIMULIA Fe-safe在復雜環境下的疲勞仿真優勢——車輛機架疲勞壽命分析案例
達索Fe-safe是一款耐久性分析軟件，專門用于有限元模型的疲勞分析。它是由達索系統（Dassault Systèmes）提供的SIMULIA 3D軟件套件的一部分。Fe-safe能夠直接連接所有主要的FEA套件，如Abaqus、ANSYS、Nastran（MSC、NEi、NX）和Pro/Mechanica。它專注于基于現代多軸應力的疲勞方法，并且是市場上最專業的疲勞分析軟件之一。Fe-safe適用于熱機械疲勞和蠕變疲勞、橡膠材料以及針對焊接接頭的 Verity 結構應變方法。功能專為滿足要求最嚴苛的行業應用而開發，能夠提供準確、可靠的多軸疲勞分析，無論載荷和模型的復雜度如何。
下面是SIMULIA Fe-safe在對車輛機架及轉向節的過載疲勞分析案例
在機架模擬過程中，由于該機架為懸掛系統的一部分，上端連接于彈簧，路面行駛時下端受載。測試路面較復雜。
在經過加速的模擬實驗中，該機架在相當于行駛41000公里時出現明顯的裂紋。FE-SAFE的計算結果表明，結構在相當于行駛27000公里時出現初始裂紋。考慮疲勞軟件計算的裂紋起始，這一結果與實驗吻合得非常好。而且開裂位置與實驗結果完全一樣。
在轉向節的疲勞模擬中，考慮到在車輛行駛過程中，由于路面情況復雜，常常會遇到瞬時受載過大的情況。這些瞬時的大載荷會對零件的疲勞壽命產生比較大的影響。因為在大載荷下，零件極容易進入塑性工作。
由于Abaqus強大的非線性分析功能，以及FE-SAFE中可以采用諾伯法則(Neuber’s Rule)來考慮疲勞載荷譜上塑性效應的影響，故本分析采用Abaqus和FE-SAFE完成。
展開 聯合ABAQUS與Fe-safe的隨機振動疲勞分析（隨機疲勞理論及有限元軟件操作講解） ￥25
2.4 隨機振動疲勞壽命計算
振動耐久理論研究興起于20世紀80年代末，很多學者專家為此做了很多研究，因此振動疲勞壽命的計算方法也比較多，其中Dirlik算法具有廣泛的應用范圍，且計算結果與試驗結果最接近，成為基于功率譜密度計算疲勞失效的首選算法，已被大多數商用疲勞分析軟件采用。
2.4.1 Dirlik 雨流幅值分布模型
Dirlik通過Monte Carlo技術時域模擬，研究并總結出用1個經驗表達式去估計雨流循環幅值的概率密度函數，即應力幅值概率密度函數P(S)的經驗表達式為
m 0，m1，m2，m4 分別為功率譜密度函數的0，1，2，4階慣性矩；
γ 為不規則因子。
2.4.2 累積損傷理論與疲勞壽命計算
根據Miner線性累積損傷理論，結構的材料疲勞損傷為
式中，ni表示應力水平Si下實際應力循環次數，Ni表示應力水平為Si時的結構疲勞壽命。
對于連續狀態，在時間T內和應力范圍（Si，Si+ΔSi）內的應力循環次數為
按照Miner線性累積損傷理論，當損傷值D=1時，結構發生破壞，此時疲勞壽命為
因此，只有計算出應力幅值概率密度函數P(S)，即可預測出結構的隨機振動疲勞壽命。
3. 隨機振動疲勞分析流程
針對結構的隨機振動疲勞的仿真，這里采用ABAQUS與Fe-safe聯合仿真，仿真流程如下圖所示：
圖3 隨機振動疲勞仿真流程
4.
展開 什么是材料的疲勞？ 附材料的疲勞文檔下載
什么是材料的疲勞？筆者翻閱了相關教材與標準，找到了以下幾個具有代表性的定義與解釋。個人認為ASTM的定義比較具體，說出了疲勞的四個特點。
●《結構疲勞壽命分析》[1]
疲勞一詞的英文是“fatigue”,意思是“勞累、疲倦”。作為專業術語,用來表達材料在循環載荷作用下的損傷和破壞。國際標準化組織(ISO)在1964年發表的報告《金屬疲勞試驗的一般原理》中對疲勞所作的定義是:“金屬材料在應力或應變的反復作用下所發生的性能變化叫做疲勞;雖然在一般情況下,這個術語特指那些導致開裂或破壞的性能變化”。這一描述也普遍適用于非金屬材料。
●《疲勞與斷裂》[2]
美國試驗與材料協會(ASTM)在《疲勞試驗及數據統計分析之有關術語的標準定義》(ASTM E206-72)中給出了如下的定義：“在材料的某點或某些點承受擾動應力，且在足夠多的循環擾動作用之后形成裂紋或完全斷裂，由此所發生的局部永久結構變化的發展過程稱為疲勞。”
展開 疲勞破壞的一般規律
疲勞曲線
應力б↑，N↓
五
疲勞斷口的宏觀特征
典型疲勞斷口具有3個特征區：疲勞源、疲勞裂紋擴展區、瞬斷區。
1. 疲勞源
疲勞裂紋萌生區，多出現在零件表面，與加工刀痕、缺口、裂紋、蝕坑等相連。
特征：光亮，因為疲勞源區裂紋表面受反復擠壓、摩擦次數多。
疲勞源可以是一個，也可以有多個。如：單向彎曲，只有一個疲勞源；雙向彎曲，可出現兩個疲勞源。
2. 疲勞裂紋擴展區（亞臨界擴展區）
特征：斷口較光滑并分布有貝紋線或裂紋擴展臺階。
貝紋線是疲勞區最典型的特征，是一簇以疲勞源為圓心的平行弧線，凹側指向疲勞源，凸側指向裂紋擴展方向，近疲勞源區貝紋線較細密（裂紋擴展較慢）；遠疲勞源區貝紋線較稀疏、粗糙（裂紋擴展較快）。
貝紋線（海灘花樣）
貝紋線區的大小取決于過載程度及材料的韌性，高名義應力或材料韌性較差時，貝紋線區不明顯；反之，低名義應力或高韌性材料，貝紋線粗且明顯，范圍大。
名義載荷，根據額定功率用力學公式計算出作用在零件上的載荷。即機器平穩工作條件下作用于零件上的載荷。
計算載荷=載荷系數*名義載荷
3. 瞬斷區
裂紋失穩擴展形成的區域的斷口特征：斷口粗糙，脆性材料斷口呈結晶狀；韌性材料斷口在心部平面應變區呈放射狀或人字紋狀；表面平面應力區則有剪切唇區存在。
瞬斷區一般在疲勞源對側，大小與名義應力、材料性質有關。
展開 