При решении задач сопромата усталостью материалов (в частности, металлов) называется явление разрушения при многократном повторении напряжений.
Способность материалов сопротивляться разрушению при повторно-переменных напряжениях называется выносливостью материала.
Усталостное разрушение наблюдается при наличии, одной из следующих особенностей нагружения: 1) при многократном нагружении одного знака, например, периодически изменяющегося от нуля до максимума; 2) при многократном нагружении, периодически изменяющемся не только по величине, но и по знаку (знакопеременное нагружение), когда на выносливость материала одновременно оказывает влияние и повторность, и переменность нагружения. При этом различают симметричное нагруженные и несимметричное. Для разрушения от усталости недостаточно переменности напряжений. Необходимо также, чтобы напряжения имели определенную величину. Максимальное напряжение, при котором материал способен сопротивляться, не разрушаясь, при любом произвольно большом числе повторений нагружений, называется пределом выносливости. Усталостный излом металла имеет характерный вид. На нем обычно можно наблюдать две зоны: одна из них (А) гладкая, притертая, образованная вследствие постепенного развития трещины; другая (В) крупнозернистая, образованная при окончательном изломе ослабленного развившейся усталостной трещиной сечения детали. Зона В у хрупких материалов имеет крупнокристаллическое, aу вязких — волокнистое строение. Механизм образования трещин при повторно-переменном напряжении весьма сложен и не может считаться полностью изученным Из несомненных положений теории усталости можно отметить следующие. 1) процессы, происходящие в материале при повторно-переменном нагружении носят резко выраженный местный характер; 2) решающее влияние на явление усталости до образования первой трещины оказывают касательные напряжения, вызывающие Пластические сдвиги и разрушение путем среза. Развитие усталостных трещин ускоряется при наличии растягивающих напряжений и у пластичных, и вособенности у хрупких материалов (типа чугуна), в которых появление третий отрыва значительно повышает чувствительность к растягивающим напряжениям. Предел выносливости определяется экспериментально на соответствующих испытательных машинах путем испытания партии образцов из данного материала в количестве не менее 6—12 штук. Предел выносливости зависит от многих факторов, в том числе от формы и размера образца или детали, способа ее обработки, состояния поверхности, вида напряженного состояния (растяжение — сжатие, кручение, изгиб), закона изменения нагрузки во времени при испытании, температуры и т. п.