재료 강도 대비 하중 사이클 수, 즉 S-N 선도로 표시되는 피로 데이터는 보통 역방향의 휨 하중이 작용하는 회전 보의 시험으로부터 유도한다. 다음 그림은 강재의 전형적인 S-N 선도이다. 이 그림에서 강의 강도는 약 1,000 사이클까지 일정한 기울기로 떨어지다가, 이 사이클을 지나면 더 빠른 기울기로 떨어지는 것에 주목하자. 이 기울기의 변화로 이른바 저사이클 피로 파손과 고사이클 피로 파손을 구분 짓는다. 사이클 10⁶과 10⁷ 사이 어느 지점에서는 재료 강도가 안정되며, 이 사이클 수는 경험적으로 무한대의 수명을 나타낸다. 여기에 상응하는 내구력(endurance) 또는 피로 한도(fatigue limit, $S_e$)는 부품이 무한대 사이클 동안 견딜 수 있는 최대 사이클 응력으로 정의한다. 그..

지금까지 이 절은 매우 이상적인 형상만을 다뤘다. 하지만 실제 부품은 보통 구멍이나 요철부(notch), 필렛, 높낮이 차, 홈 등 설계 특징을 가지며, 그 위치에서 아주 응력이 집중된 영역을 만들어서 알맞은 응력 분포를 가진다. 이런 응력집중(stress concentration)은 또한 균열이나 파인 부분과 같이 불규칙한 부분에서도 나타난다. 이 현상을 설명하려면 작용한 하중의 종류에 따라 다음의 응력집중 계수 또는 가 필요하다.$$ K_t = {\sigma_{max} \over \sigma_o} $$$$ K_{ts} = {\tau_{max} \over \tau_o} $$여기서 $\sigma_o$와 $\tau_o$ 는 특징 형상이 없는 부품의 공칭 응력(nominal stress)이다. 때로는 부품 ..