Wytrzymałość zmęczeniowa jest określana poprzez zastosowanie różnych poziomów cyklicznego naprężenia do poszczególnych próbek i pomiar liczby cykli do zniszczenia. Graficzną reprezentacją danych punktów zmęczenia jest cykliczna amplituda naprężenia lub naprężenie przemienne (S - względem osi pionowej) względem liczby cykli do zniszczenia (N - oś pozioma). Wytrzymałość zmęczeniowa jest definiowana jako naprężenie, przy którym następuje zniszczenie zmęczeniowe po danej liczbie cykli. Przykładowa krzywa S-N została przedstawiona poniżej.
Dla liczby cykli zwykle używa się logarytmu o podstawie 10 z wartości N zamiast samej wartości N, ze względu na typowo duży zakres wartości N. W SolidWorks Simulation można wybrać jeden z trzech schematów interpolacji w celu zlokalizowania pośrednich punktów danych na krzywej S-N: Log-Log, Semi-Log i Liniowy. Aby uzyskać przykłady schematów interpolacji SN, należy zapoznać się z tematem Pomoc SolidWorks Simulation: Przykłady schematów interpolacji SN.
Próbki są testowane w serii zmniejszających się poziomów naprężeń, aż do momentu, gdy nie występuje zniszczenie w ramach wybranej maksymalnej liczby cykli (zwykle jest to 10 milionów cykli). Prawie pozioma część krzywej określa granicę zmęczenia lub wytrzymałości dla badanego materiału. Jeżeli zastosowana amplituda naprężenia znajduje się poniżej granicy wytrzymałości materiału, mówi się o nieskończonej trwałości próbki. Jednak dla wielu metali nieżelaznych oraz stopów aluminium, magnezu i miedzi nie będzie występowała określona granica wytrzymałości i część krzywej dla niskich naprężeń nie będzie przechodziła do linii poziomej. Dla materiałów tych krzywa S-N ma charakter stale malejący.
Krzywa S-N dla materiału definiuje amplitudę cyklicznego naprężenia (lub naprężenia przemiennego) względem liczby cykli wymaganych do spowodowania zniszczenia przy danym współczynniku naprężenia R. Współczynnik naprężenia R jest definiowany jako stosunek minimalnej liczby cyklicznych naprężeń względem maksymalnej liczby cyklicznych naprężeń. W przypadku całkowicie odwróconego obciążania, R = -1. Gdy obciążenie jest zastosowane i usunięte (nie odwrócone), R=0.
Wyniki eksperymentalne wykazały, że naprężenie średnie ma znaczący wpływ na odporność zmęczeniową próbki. Dla dowolnego materiału można zdefiniować wiele krzywych S-N (do dziesięciu), gdzie każda krzywa S-N odpowiada innemu współczynnikowi naprężenia R. Program używa interpolacji liniowej pomiędzy krzywymi S-N w celu wyodrębnienia danych dla danego współczynnika naprężenia.
Gdy do definiowania właściwości zmęczenia materiału używana jest jedna krzywa S-N o współczynniku naprężenia R = -1 (naprężenie całkowicie odwracalne lub o zerowej średniej), można wybrać metodę korekcji (Goodmana, Gerbera lub Soderberga), aby uwzględnić efekty naprężeń o niezerowej średniej.
Krzywe S-N są oparte na średniej trwałości zmęczeniowej lub danym prawdopodobieństwie zniszczenia. Wygenerowanie krzywej S-N dla danego materiału wymaga wielu testów w celu uzyskania statystycznej zmienności przemiennego naprężenia, średniego naprężenia (lub współczynnika naprężenia) oraz określenia liczby cykli do zniszczenia.
Testy służące generowaniu krzywych S-N są wykonywane w kontrolowanym środowisku obciążenia. W większości przypadków krzywe S-N są uzyskane z jednoosiowego obciążenia cyklem naprężeń całkowicie odwracanych. Ponieważ rzeczywiste środowisko obciążenia jest zwykle wieloosiowe, może wystąpić konieczność zmniejszenia wytrzymałości zmęczeniowej. Program udostępnia opcję Współczynnik redukcji wytrzymałości zmęczeniowej w oknie dialogowym Zmęczenie, która pozwala uwzględnić tę rozbieżność.