在运行疲劳分析之前，您需要确定哪种疲劳模型能够准确反映您的情况。您可以根据以前案例中积累的先验知识了解要使用的疲劳模型。如果没有相关案例，也可以根据加载条件和预计的疲劳失效来决定模型。一般来说，载荷循环可以分为以下几种情况：比例载荷、非比例载荷和变幅载荷。
在比例加载中，主应力和应变的方向在载荷循环期间不发生改变；对于 HCF，可以使用应力寿命模型；对于 LCF，可以使用应变寿命模型。在非比例加载中，主应力和应变的方向会发生改变：对于 HCF，可以使用基于应力的模型；对于 LCF，可以使用基于应变的模型。在某些情况下，单独的应力或应变不足以表征疲劳属性，此时可以使用基于能量的模型。
对于不存在恒定循环的变幅载荷，则需要考虑整个载荷历程（或有足够代表性的部分），在这种情况下，可以使用累积损伤疲劳模型。最后，还有一个随机振动疲劳建模选项，其中使用功率谱密度（PSD）载荷作为输入。
一旦您确定了载荷循环的类型并选定合适的疲劳模型，就可以在 COMSOL Multiphysics® 中设置和运行疲劳分析了。“疲劳模块”使用结构力学分析的结果作为输入，其中已计算出应力和应变。疲劳评估所依据的结果可以来自以下类型的分析：
疲劳分析的结果与所选的疲劳模型有关。它们要么是根据疲劳循环次数的寿命预测，要么是一个使用因子，可以反映给定载荷循环与疲劳极限的接近程度。基于能量的分析将给出寿命预测和耗散疲劳能量密度。
提供各种类型的疲劳模型，用于评估承受重复载荷的部件的结构完整性。
对于多轴情况，许多最主流的疲劳准则均采用临界面法来计算疲劳。这种方法需要确定一些应力或应变表达式在其中最大化的平面。不同的疲劳模型使用不同的应力或应变表达式，而“疲劳模块”同时包含基于应力和应变的模型。
在高周疲劳状态下，塑性应变可以忽略不计，基于应力的模型（Findley、正应力、Matake 或 Dang Van）可用于计算与疲劳极限相比的疲劳使用因子。
在不能忽略塑性应变的情况下，可以使用基于应变的模型，使用应变表达式或结合了应力和应变的表达式来计算疲劳失效的循环次数。Smith-Watson-Topper（SWT）、Fatemi-Socie 和 Wang-Brown 模型通常与低周疲劳情况有关。
在载荷循环不恒定的情况下，载荷由完整的应力历史来描述，而不是单一的恒定应力循环。您可以使用累积损伤 特征来评估承受可变载荷或“随机”载荷的结构的疲劳，其中相应的应力通过雨流计数进行分类。一旦知道应力分布，就可以使用 Palmgren-Miner 线性损伤规则通过 S-N 曲线计算累积损伤。计算结果包括：使用因子，可以反映载荷循环与疲劳极限的接近程度；计数应力循环，可以显示外加载荷的应力水平分布；以及相对使用因子，可以显示每个应力水平对整体疲劳利用率的贡献。矩阵直方图可用于将计数应力循环和相对疲劳利用率可视化。
当一个结构经受振动时，会导致疲劳。振动可以大致分为确定或随机的过程，“疲劳模块”包含相应的疲劳评估特征。
谐波振动疲劳分析以频域扫描结果为基础；其中，您可以将频率历史记录指定为在每个频率上花费的时间或频率时间变化率，等等。计算结果是一个使用因子，可以反映在频率扫描周期中消耗了多少疲劳寿命。
随机振动疲劳分析基于随机振动分析的结果，其中载荷由 PSD 表示。疲劳 接口中的随机振动 特征可以用来定义任何线性应力测量，并提供多个不同的结果（来自 PSD 响应），这些结果可以帮助您评估结构的疲劳失效风险。
“疲劳模块”中的应力寿命和应变寿命模型提供了一系列方法，其中应力或应变幅值通过疲劳曲线与疲劳寿命相关。例如，当单个负载在两个值之间振荡时，这些模型适用于比例加载。模块中包含 S-N 曲线、Basquin 和逼近 S-N 曲线 应力寿命模型，用于模拟高周疲劳；并提供 E-N 曲线、Coffin-Manson 和组合 Basquin 和 Coffin-Manson 应变寿命模型，用于模拟低疲劳状态。
由温度变化引起的材料膨胀或收缩会造成应力集中和应变积累，从而使材料失效，用户可以使用多种疲劳模型来评估热疲劳失效。对于非线性材料，疲劳分析中包括 Coffin-Manson 模型和基于能量的 Morrow 与 Darveaux 关系。用户除了可以使用非弹性应变或耗散能的相关选项以外，还可以修改疲劳评估模型，以便在计算疲劳时评估应变或能量表达式。
您可以使用 Neuber 规则和 Hoffmann-Seeger 方法在快速线弹性仿真中近似计算塑性的影响。通过与非线性结构材料模块耦合使用，还可以考虑完整的弹塑性疲劳周期。
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