Opakované zatěžování a odlehčování za určitou dobu oslabí objekty, i když způsobená napětí jsou značně menší než povolené meze napětí. Tento jev je známý jako únava. Každý cyklus kolísání napětí objekt určitým způsobem oslabí. Po určitém počtu cyklů bude objekt tak oslaben, že dojde k selhání (porušení). Únava je hlavní příčinou selhání mnoha objektů, zvláště kovových. Mezi příklady selhání v důsledku únavy patří rotační stroje, šrouby, křídla letadel, spotřební zboží, pobřežní plošiny, lodě, osy kol, mosty a kosti.
Lineární a nelineární strukturální studie nepředvídají selhání v důsledku únavy. Počítají odezvu návrhu působící na určené prostředí uchycení a zatížení. Jestliže jsou dodrženy předpoklady analýzy a vypočítaná napětí jsou v povolených mezích, rozhodnou, že je návrh v tomto prostředí bezpečný bez ohledu na to, kolikrát je zatížení použito.
Výsledky statické, nelineární studie, nebo lineární dynamické studie časového průběhu lze použít jako základy pro definování únavové studie. Počet cyklů, které na určitém místě způsobí selhání v důsledku únavy, závisí na materiálu a kolísání napětí. Tyto informace pro materiály jsou obsaženy v křivce, která se nazývá křivka SN.
Fáze selhání v důsledku únavy
Selhání v důsledku únavy probíhá ve třech fázích:
| Fáze 1 |
V materiálu vznikne jedna nebo více prasklin. Praskliny mohou vzniknout kdekoliv, ale obvykle vznikají na hraničních plochách z důvodu většího kolísání napětí. Praskliny mohou vzniknout z mnoha důvodů. Mezi ně patří nedokonalosti v mikroskopické struktuře materiálů a povrchové trhliny způsobené obráběním nebo manipulací. |
| Fáze 2 |
Některé nebo všechny praskliny se při pokračujícím zatížení zvětšují. |
| Fáze 3 |
Schopnost návrhu odolat použitým zatížením se stále snižuje, dokud nedojde k selhání. |
Praskliny v důsledku únavy se začínají objevovat na povrchu materiálu. Posílením povrchů modelu zvýšíte životnost modelu při událostech únavy.