觀察到長時間的重複負載及解除負載會使物件變弱，即使所包括的應力遠小於允許應力限制也是如此。此現象即是所知的疲勞。應力波動的每個週期都會在一定程度上使物件變弱。經過多個週期後，物件會因變得很弱而故障。疲勞是造成許多物件故障的主要原因，尤其是金屬製品。疲勞導致的故障範例包括旋轉機械、螺栓、機翼、消費性產品、離岸平台、船運、車輛輪軸、橋接及薄條。
線性和非線性結構性研究無法預測因疲勞而造成的故障。這些研究會計算設計在指定拘束與負載環境下的回應。如果觀察到分析假設，且計算的應力在允許的限制內，則可推斷出無論施加負載的次數為何，該設計在此環境中都是安全的。
靜態、非線性、或時間歷程線性動態研究的結果可被用作於定義疲勞研究的基礎。在某個位置發生疲勞故障所需的週期數，取決於材料和應力波動。對於特定材料，此項資訊是由 SN 曲線提供。
SOLIDWORKS Simulation 不支援以靜態研究 (包含僅含橫樑的複合薄殼與靜態研究) 為基礎的疲勞事件。
由於疲勞發生失敗的階段
由於疲勞而發生失敗的過程共分為三個階段：
| 階段 1 |
材料中出現一或多個裂痕。裂痕會出現在材料的任何位置，但通常會在受到更高的應力波動而出現在邊界面。裂痕的成因很多。其中包括以工具加工或處理時造成材料的顯微結構有瑕疵以及表面刮痕。 |
| 階段 2 |
某些或所有裂痕會在持續承受負載而產生。 |
| 階段 3 |
設計承受套用負載的能力會持續降低，直到失敗。 |
疲勞裂痕會開始出現在材料表面。強化模型表面可提高模型在疲勞事件之下的壽命。