机械零件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等，工作过程中各点的应力随时间周期性变化，随时间周期性变化的应力称为交变应力（也称为循环应力），在交变应力作用下。虽然零件的应力低于材料的屈服点，但长期工作后的裂纹或突然完全断裂的现象称为金属疲劳。这就需要使用
疲劳强度试验机进行试验，这也是疲劳试验的目的。
在一般试验中，钢在二次和有色（有色）金属材料上承受次交变载荷时的应力称为疲劳强度，当施加的交变应力为对称循环应力时，所获得的疲劳强度用σ表示。
疲劳失效是机械零件失效的主要原因之一。据统计，机械零件的失效约占疲劳失效的80%，在疲劳失效前没有明显的变形。因此，疲劳破坏常常会引起重大事故，因此承受轴、齿轮、轴承、叶片和弹簧等交变载荷的部件应选择较好的疲劳强度材料。
疲劳强度试验计算方法：零件的疲劳寿命与零件的应力、应变水平有关，它们之间的关系可以用应力一寿命曲线（σ-N曲线）和应变一寿命曲线（δ－Ν曲线）表示。应力一寿命曲线和应变一寿命曲线，统称为S-N曲线。根据试验可得其数学表达式：
σmN=C
式中：N应力循环数；
m、C材料常数。
在疲劳试验中，实际零件尺寸和表面状态与试样有差异，常存在由圆角、键槽等引起的应力集中，所以，在使用时必须引入应力集中系数K、尺寸系数ε和表面系数β。
