�。�1）應(yīng)力、應(yīng)變、材料強(qiáng)度、許用應(yīng)力。應(yīng)力是機(jī)械零件的材料內(nèi)任一點(diǎn)處由于外力作用或不均勻加熱或永久變形產(chǎn)生的單位截面積上的內(nèi)力。應(yīng)力用內(nèi)力與截面積的比值表示。分為正應(yīng)力（或法向應(yīng)力），用σ表示；和切應(yīng)力（或剪應(yīng)力），用τ表示。正應(yīng)力和切應(yīng)力的矢量和為總應(yīng)力。
應(yīng)變是機(jī)械零件材料內(nèi)部任一點(diǎn)因外力作用引起的形狀和尺寸的相對(duì)改變。與正應(yīng)力和切應(yīng)力相對(duì)應(yīng)，應(yīng)變分為線(xiàn)應(yīng)變和角應(yīng)變。當(dāng)外力卸除后，物體能夠全部恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的應(yīng)變，稱(chēng)為彈性應(yīng)變；如只能部分地恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，其殘留下來(lái)的那一部分稱(chēng)為塑性應(yīng)變。
材料強(qiáng)度的指標(biāo)有：比例極限σp、彈性極限σe、屈服極限σs、強(qiáng)度極限σb，其中屈服極限和強(qiáng)度極限是評(píng)價(jià)材料靜強(qiáng)度的重要指標(biāo)。
許用應(yīng)力是機(jī)械設(shè)計(jì)中允許零件或構(gòu)件承受的最大應(yīng)力值，要判定零件或構(gòu)件受載后的工作應(yīng)力過(guò)高或過(guò)低，需要預(yù)先確定一個(gè)衡量的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是許用應(yīng)力。許用應(yīng)力等于考慮各種影響因素后經(jīng)適當(dāng)修正的材料失效應(yīng)力除以安全系數(shù)。靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)中塑性材料以屈服極限作為失效應(yīng)力，脆性材料以強(qiáng)度極限作為失效應(yīng)力。
�。�2）疲勞及疲勞壽命。疲勞損傷發(fā)生在受交變應(yīng)力（或應(yīng)變）作用的零件和構(gòu)件，零件和構(gòu)件在低于材料屈服極限的交變應(yīng)力（或應(yīng)變）的反復(fù)作用下，經(jīng)過(guò)一定的循環(huán)次數(shù)以后，在應(yīng)力集中部分萌生裂紋，裂紋在一不定式條件下擴(kuò)展，最終突然斷裂，這一失效過(guò)程稱(chēng)為疲勞破壞。材料在疲勞破壞前所經(jīng)歷的應(yīng)力循環(huán)數(shù)稱(chēng)為疲勞壽命。
常規(guī)疲勞強(qiáng)度計(jì)算是以名義應(yīng)力為基礎(chǔ)的，可分為無(wú)限壽命計(jì)算和有限壽命計(jì)算。零件的疲勞壽命與零件的應(yīng)力、應(yīng)變水平有關(guān)，它們之間的關(guān)系可以用應(yīng)力—壽命曲線(xiàn)（σ—n曲線(xiàn)）和應(yīng)變—壽命曲線(xiàn)（δ—n曲線(xiàn)）表示。應(yīng)力—壽命曲線(xiàn)和應(yīng)變—壽命曲線(xiàn)統(tǒng)稱(chēng)為s—n曲線(xiàn)。根據(jù)試驗(yàn)可得其數(shù)學(xué)表達(dá)式σmn=c.在疲勞試驗(yàn)中，實(shí)際零件尺寸和表面狀態(tài)與試樣有差異，常存在由圓角、鍵槽等引起的應(yīng)力集中，所以，在使用時(shí)必須引入應(yīng)力集中系數(shù)k、尺寸系數(shù)ε和表面系數(shù)β。
（3）循環(huán)應(yīng)力的特性。循環(huán)應(yīng)力的特性用最小應(yīng)力σman與最大應(yīng)力σmin的比值r=σmin/σmax表示，r稱(chēng)為為循環(huán)特征。對(duì)應(yīng)于不同循環(huán)特征，有不同的s—n曲線(xiàn)、疲勞極限和條件疲勞極限。以不同方向的應(yīng)力，可用正負(fù)值加以區(qū)別，如拉應(yīng)力為正值，壓應(yīng)力為負(fù)值。當(dāng)r= －1，即σmin=－σmax時(shí)，稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力；當(dāng)r=0，即σmin=0時(shí)，稱(chēng)為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力；當(dāng)r=+1時(shí)，即σmin=σmax時(shí)，應(yīng)力不隨時(shí)間變化，稱(chēng)為靜應(yīng)力；當(dāng)+1>r>－1時(shí)，統(tǒng)稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力。對(duì)應(yīng)于不同循環(huán)特征，有不同的s—n曲線(xiàn)、疲勞極限和有限壽命的條件疲勞極限。
（4）疲勞極限。材料疲勞極限可從有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、材料手冊(cè)中查出。缺乏疲勞極限數(shù)據(jù)時(shí)，可用經(jīng)驗(yàn)的方法根據(jù)材料的屈服極限σs和斷裂極限σb計(jì)算。
零件的疲勞極限σrk和τrk是根據(jù)所使用材料的疲勞極限，考慮零件的應(yīng)力循環(huán)特性、尺寸效應(yīng)、表面狀態(tài)應(yīng)力集中等因素確定的。
�。�5）疲勞損傷積累理論。疲勞損傷積累理論認(rèn)為：當(dāng)零件所受應(yīng)力高于疲勞極限時(shí)，每一次載荷循環(huán)都對(duì)零件造成一定量的損傷，并且這種損傷是可以積累的；當(dāng)損傷積累到臨界值時(shí)，零件將發(fā)生疲勞損壞。較重要的疲勞損傷積累理論有線(xiàn)性和非線(xiàn)性疲勞損傷積累理論，線(xiàn)性疲勞損傷積累理論認(rèn)為，每一次循環(huán)載荷所產(chǎn)生的疲勞損傷是相互獨(dú)立的，總損傷是每一次疲勞損傷的線(xiàn)性累加，它最具代表性的理論是帕姆格倫—邁因納定理，應(yīng)用最多的是線(xiàn)性疲勞損傷積累理論。
�。�6）邁因納（palmgren—miner）定理。設(shè)在載荷譜中，有應(yīng)力幅為σ1、σ2…σi…等各級(jí)應(yīng)力，其循環(huán)數(shù)分別為n1、n2…ni…從材料的s—n曲線(xiàn)，可以查到對(duì)應(yīng)于各級(jí)應(yīng)力的達(dá)到疲勞破壞的循環(huán)數(shù)n1、n2…ni…根據(jù)疲勞損傷積累為線(xiàn)性關(guān)系的理論，比值ni/ni為材料受到應(yīng)力σi的損傷率。發(fā)生疲勞破壞，即損傷率達(dá)到100%的條件為：
由上式可得到疲勞壽命：
n=