低周疲勞 (LCF) 有兩個基本特征：每個循環中的塑性變形； 和低循環現象，其中材料對此類負載的耐受力有限。 術語周期指的是導致最終疲勞和失效的重復應力應用； 低周期與應用程序之間的較長時間有關。

疲勞研究主要集中在兩個領域：航空領域的尺寸設計和使用先進計算方法的能源生產。 LCF 結果使我們能夠更深入地研究材料的行為，以更好地理解復雜的機械和冶金現象（裂紋擴展、加工軟化、應變集中、加工硬化等）。

導致低周疲勞 (LCF) 的常見因素是高應力水平和低失效循環次數。 已經進行了許多研究，特別是在過去 50 年中，研究對象是金屬以及溫度、應力和失效循環次數之間的關系。 測試用于繪制 S-N 曲線，結果表明，失效循環次數隨溫度升高而降低。 然而，廣泛的測試成本太高，因此研究人員主要求助于使用計算機軟件進行有限元分析。

通過許多實驗，已經發現材料的特性會因 LCF 而改變。 斷裂延展性趨于降低，其幅度取決于開始時是否存在小裂紋。 為了進行這些測試，通常使用電液伺服控制試驗機，因為它能夠不改變應力幅值。 還發現，對已經鉆孔的試樣進行低周疲勞試驗更容易發生裂紋擴展，因此斷裂延展性會xxx降低。 盡管孔徑很小，從 40 到 200 微米不等，但情況確實如此。

當一個部件經受低周疲勞時，它會反復塑性變形。 例如，如果一個零件要承受拉伸載荷直到它xxx變形（塑性變形），這將被視為半周期低周疲勞或 LCF。 為了完成一個完整的循環，零件需要變回原來的形狀。 零件在失效前可以承受的 LCF 循環次數遠低于常規疲勞。

這種高循環應變的情況通常是極端操作條件（例如溫度的劇烈變化）的結果。 源自材料膨脹或收縮的熱應力會加劇零件的負載條件，LCF 特性會發揮作用。

描述低周疲勞行為的常用方程是 Coffin-Manson 關系

• Δεp /2為塑性應變幅；
• εf' 是一個經驗常數，稱為疲勞延性系數，由 2N =1 處的應變截距定義；
• 2N為失敗的逆轉次數（N個循環）；
• c 是一個經驗常數，稱為疲勞延展性指數，通常介于 -0.5 到 -0.7 之間。 小 c 導致疲勞壽命長。
• b 是一個經驗常數，稱為疲勞脆性指數。

等式的前半部分表示塑性區域，等式的后半部分表示彈性區域。