Metal components of a machine can fail when subjected to loads generating stresses well below the ultimate strength of the material; even below the yield strength. 造成这一现象的原因是负载的应用次数非常多. 因此，这种失效被称为疲劳失效.
低周疲劳试验的重要性
一个可靠的机器的设计要求在故障发生之前，对负载可以施加的次数有一个牢固的把握，这样在使用中就不会超过这个循环次数. 这类故障通常在没有预警的情况下发生，其后果可能是灾难性的. 对可靠性要求最高的机械制造商, 比如飞机发动机, 在设计和关键部件的后续测试中，要花大量的时间和金钱考虑疲劳问题.
疲劳在机械设计中的重要性反映在为各种金属的疲劳寿命制定指导方针的努力中，疲劳寿命是各种金属所施加的波动应力的大小的函数. 这些数据通常以S-N曲线的形式表示，这只是一个从失效到负载的周期图. 这里给出了一个S-N曲线的例子.
低周疲劳和高周疲劳的区别
低 疲劳破坏是由载荷引起的应力超过材料的屈服强度，破坏通常发生在10的范围内⁴ 10⁵ 周期或更少. 如果负载没有导致产量，i.e., 仅弹性变形, then the cycle counts to failure will be considerably higher; in the regime of 高 循环疲劳. 从S-N曲线可以看出, 一些材料, 特别是钢铁, 展示一个阈值, 被称为耐力极限, 低于这个标准就不会发生故障.
现在, 值得注意的是，由于某些参数，加工零件的实际寿命可能明显小于材料的S-N图中所示的寿命, 除了材料的强度, 影响疲劳寿命. 因此, 修饰因子必须应用于表面光洁度, 应力集中, 尺寸和温度等影响使用寿命的特性. 减少寿命不确定性的最好方法是在使用关键部件时，在与实际使用时相同的条件下进行测试.
低周疲劳测试应用
对于旋转部件，进行此类测试的最佳方法是在 自旋坑. 旋转坑LCF测试允许关键部件的制造商控制重要的测试参数，以达到在成品机器中通常不可能达到的程度. 此外, the testing can be much more economically performed in a 自旋坑; particularly if the destruction of the product can be avoided. LCF测试特别重要的组件包括:
- 喷气发动机转子
- 电动汽车电机转子
- 储能飞轮
低周疲劳测试能力
Barbour Stockwell provides manufacturers of high-speed rotating machinery with the facilities to perform LCF testing with unmatched precision in speed control; as precise as +/- 1 rpm. Temperatures of the test articles can be precisely controlled as well; isothermally or with gradients. 模拟发动机的任务, 循环测试可以用一些目标速度和相关的斜坡速率和停留时间进行编程. 此外, 这样定义的大量循环测试可以“链接”在一起，以任意想要的顺序重复多次.
疲劳和裂纹检测与旋转试验
The manifestation of fatigue is presented in three phases; crack initiation, 裂纹扩展和破裂. Barbour Stockwell开发了一种裂纹检测系统，该系统具有成熟的技术，已被证明是检测自旋测试时裂纹的最有效手段——检出率超过90%. 在这种测试中，检测裂纹起始的能力是非常有价值的. 你不希望裂纹的第一个表现形式是转子的爆裂. 爆裂通常会造成骨折表面的损伤，给法医分析增加了额外的难度. 除此之外, 转子爆裂将需要对测试设备进行一些昂贵和耗时的修理.
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