疲勞和斷裂往往結合在一起,不能截然分開,斷裂主要指裂紋的擴散過程。疲勞研究包括疲勞分析和疲勞試驗兩個方面,主要內容是,交變載荷作用下結構中裂紋形成、擴展的規律,帶裂紋結構的殘餘強度,估計結構壽命和設計延長壽命的方法。開創疲勞研究的是德國的A.沃勒,他在19世紀五六十年代最早得到表征疲勞性能的S-N曲線,並提出疲勞極限的概念。
早期,飛行器結構的疲勞問題並不突出,20世紀30年代人們對疲勞設計提出過一些簡單設計要求。50年代英國客機發生機毀人亡的事故後,疲勞設計才受到重視。在結構疲勞上,設計師們發展了各種設計原則。20世紀50年代,歐洲各國提出了安全壽命原則,通過計算確定飛機安全壽命和使用壽命。五六十年代,美國在飛機設計上提出破損安全原則,在結構中採用多傳力途徑,要求一條途徑破壞後,殘餘結構還能承受足夠的載荷,這一載荷就是破損安全載荷