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1、疲勞試驗機按試驗環境可分為：室溫疲勞試驗、低溫疲勞試驗、高溫疲勞試驗、熱疲勞試驗、腐蝕疲勞試驗、接觸疲勞試驗、微動磨損疲勞試驗等。

2、按試樣的加載方式可分為：拉-壓疲勞試驗、彎曲疲勞試驗、扭轉疲勞試驗、復合應力疲勞試驗。彎曲疲勞試驗又可分為旋轉彎曲疲勞試驗、圓彎曲疲勞試驗、平面彎曲疲勞試驗；又可分為三點彎曲、四點彎曲、懸臂彎曲疲勞試驗。

3、按應力循環的類型可分為：等幅疲勞試驗、變頻疲勞試驗、程序疲勞試驗、隨機疲勞試驗等。

4、按應力比可分為：對稱疲勞試驗，非對稱疲勞試驗。非對稱疲勞試驗又可以分為單向、雙向加載疲勞試驗。單向加載疲勞試驗又可以分為脈動疲勞試驗、波動疲勞試驗。

5、按試樣破斷時應力（應變）循環周次高低可分為：低周疲勞試驗、高周疲勞試驗。失效循環周次大于5X104的稱為高周疲勞試驗，小于5X104的稱為低周疲勞試驗。

6、按試樣有無預制裂紋可分為：常規疲勞試驗、疲勞裂紋擴展試驗。

7、按試驗目的可分為：性能測試疲勞試驗、影響系數疲勞試驗、對比疲勞試驗、篩選疲勞試驗、驗證疲勞試驗等。