S-N曲线测定：通过应力-寿命试验，获取材料在不同应力水平下的疲劳循环次数，是评估高周疲劳性能的基础。
e-N曲线测定：通过应变-寿命试验，获取材料在不同应变幅下的疲劳寿命，是评估低周疲劳和塑性变形影响的关键。
疲劳极限测试：确定材料在无限次循环（通常为10^7次）下不发生破坏的最大应力幅值。
裂纹萌生寿命评估：测定从初始状态到可检测尺寸的宏观疲劳裂纹形成所经历的循环次数。
裂纹扩展速率测试：基于断裂力学，测量疲劳裂纹在亚临界扩展阶段的扩展速率（da/dN）。
疲劳缺口敏感性测试：评估材料在存在缺口、孔洞等应力集中因素时，其疲劳强度下降的程度。
残余应力测试：测量材料表层或内部的残余应力分布，其对疲劳裂纹的萌生和扩展有显著影响。
微观组织观察：分析疲劳前后材料的金相组织、晶粒尺寸、相组成等变化，研究疲劳损伤机理。
断口形貌分析：使用电子显微镜等设备观察疲劳断口，区分裂纹源区、扩展区和瞬断区，分析失效模式。
表面完整性评估：检测材料加工后的表面粗糙度、硬化层、微观结构变化等，评估其对疲劳性能的影响。
金属结构材料：包括各类合金钢、铝合金、钛合金、高温合金等，广泛应用于航空、汽车、机械领域。
高分子聚合物材料：如工程塑料、橡胶、复合材料基体等，其疲劳行为受粘弹性、温度影响显著。
纤维增强复合材料：包括碳纤维、玻璃纤维增强树脂基复合材料，其疲劳损伤模式复杂，涉及纤维断裂、基体开裂等。
陶瓷材料：主要评估其在循环载荷下的脆性断裂行为和疲劳可靠性。
焊接接头与热影响区：焊接区域组织不均匀、存在残余应力和缺陷，是疲劳失效的常见部位。
增材制造（3D打印）构件：针对其特有的层间结构、孔隙和各向异性进行疲劳性能评估。
涂层与表面处理层：如热喷涂涂层、电镀层、渗氮层等，评估其与基体的结合强度及自身抗疲劳剥落能力。
紧固件与连接件：如螺栓、铆钉等，在预紧力和工作载荷共同作用下的疲劳行为。
生物医用材料：如人工关节、骨板等植入物，在人体生理环境循环载荷下的耐久性评估。
在役设备与结构：通过无损检测和健康监测，对已服役的桥梁、飞机、压力容器等进行剩余疲劳寿命评估。
应力-寿命法：基于S-N曲线的传统方法，适用于高周疲劳区域，主要考虑应力幅对寿命的影响。
应变-寿命法：基于e-N曲线和局部应力-应变分析，适用于存在塑性应变的低周疲劳寿命预估。
线性累积损伤理论：最常用的是Miner准则，将变幅载荷下的损伤进行线性累加，估算总寿命。
断裂力学方法：基于Paris公式等裂纹扩展模型，通过计算裂纹从初始尺寸扩展到临界尺寸的循环数来预估寿命。
局部应力应变法：通过弹塑性有限元分析或诺伯法，将名义应力应变转换为缺口根部的局部值，再结合e-N曲线进行寿命预测。
能量法：考虑循环载荷过程中塑性应变能或总应变能的耗散作为疲劳损伤参量。
概率统计方法：考虑材料性能、载荷的分散性，利用韦布尔分布等建立概率疲劳寿命模型。
有限元仿真分析：结合循环本构模型和疲劳损伤准则，在软件中直接模拟构件的疲劳损伤演化过程。
无损检测与健康监测：利用超声、涡流、声发射等技术在线监测裂纹萌生与扩展，实现寿命的实时评估与预警。
数字图像相关技术：通过非接触光学测量，获取试件表面全场变形，用于研究应变集中和裂纹尖端场。
高频液压伺服疲劳试验机：可进行高精度、高频率的轴向、弯曲或扭转疲劳试验，是获取S/N、e-N曲线的主力设备。
电液伺服疲劳试验系统：载荷能力大，动态响应快，适用于大型构件、结构件的全尺寸疲劳试验。
旋转弯曲疲劳试验机：结构简单，主要用于测定对称循环弯曲应力下的材料疲劳极限。
裂纹扩展试验机：配备高精度裂纹张开位移引伸计，专门用于测量材料的疲劳裂纹扩展速率。
残余应力分析仪：如X射线衍射仪，用于无损测定材料表面和近表面的残余应力大小与分布。
扫描电子显微镜：用于高倍率观察疲劳断口的微观形貌，分析裂纹起源、扩展路径和断裂机理。
金相显微镜：用于观察疲劳试验前后材料的微观组织演变，如滑移带、驻留滑移带等。
动态应变采集系统：包括应变片、引伸计和数据采集仪，用于实时精确测量试验过程中的应变信号。
声发射检测系统：通过捕捉材料在疲劳过程中释放的瞬态弹性波，实时监测损伤的萌生与演化。
多轴疲劳试验系统：能够施加两个或以上方向的复杂循环载荷，模拟构件在实际工况下的多轴应力状态。
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