疲劳力学在制造工程中是一门普通的学科，但它的诞生却与英国“彗星”客机有着密切关系。正是由于“彗星”发生多起空难事故，才催生了疲劳力学的诞生。
英国的“彗星”客机是世界上第一款装有涡轮喷气发动机和增压座舱的先进商用飞机。1952年5月2日，英国海外航空公司用“彗星” 客机开通了伦敦至南非约翰内斯堡的定期航班飞行，开启了喷气商用飞机的新时代。
但是一年以后，先后有3架“彗星”飞机分别于1952年10月16日、1953年3月3日和1953年5月2日出事，原因有驾驶员操作失误，或由于遭遇恶劣天气。最引人关注的是随后又发生的2次空中爆炸，即1954年1月10日及4月8日，2架“彗星” 客机在地中海上空先后失事。第一架飞机失事后，航空公司停飞了所有“彗星” 客机，进行了严格检查，并对飞机进行了多项技术改进，但恢复航行后仅半个月又发生了第二次空中爆炸事件。经过对飞机大部分残骸分析研究，发现座舱顶部窗角的一个微小裂纹，在增压舱重复载荷作用下（飞机每飞行一次，座舱受到一次加压，飞机着地后，压力消失，由此引起座舱承受重复的载荷）发生扩展并引起爆炸，导致飞机失事。
为了尽快找到飞机失事原因，设计人员用已停飞的飞机座舱进行模拟试验，重现了座舱爆裂过程。窗角的微小裂纹是由于窗角基本呈直角形，造成所受应力大大增加（称应力集中），产生裂纹。当时，尚无法解释如此微小的裂纹何以导致断裂，但是，英国“彗星”喷气客机接连发生重大事故，震惊了当时的航空界，引起了全球工程界和科技界的高度关注。
由德哈维兰公司主持对正在生产和已经停飞的“彗星”客机逐个进行严格的检查，并将一架飞机放在水槽中进行试验，对水反复加压，加大流速，模拟飞机在空中高速飞行时受到各种力的影响。这项实验进行了9000多个小时，发现飞机蒙皮发生了裂痕，与失事飞机残骸上的裂痕一样。
经过航空技术人员研究分析，最后查明事故原凶是由制造飞机机体结构的金属材料产生疲劳所致。即飞机的起飞和降落每次如同铁丝多次弯曲一样，由于金属机体表面存在细小的裂纹，蒙皮承受的外力不断变化，使裂纹逐步扩展，反复数次，最终招致金属疲劳断裂。而在高空中，座舱内采取了增压气密结构，疲劳断裂导致座舱内外瞬间的压差如同压缩空气爆炸，使飞机顷刻解体。正是从“彗星”的事故调查中，诞生了一门新的学科——“疲劳力学”。
在此之前，人类对于金属疲劳并没有多少认识，在飞机设计中没有相应的对策，使机体上产生裂纹并扩展。通过对“彗星”事故的调查让航空界开始重视压力反复变化对飞机结构造成的影响和研究金属疲劳问题，为后来飞机研制解决金属疲劳问题打下了基础。例如早期“彗星”客机采用方形舷窗，使用加压客舱的客机多次起降，在方形舷窗拐角处会出现金属疲劳导致的裂隙。后来客机舷窗采用圆形或设计有很大的圆角，有效地减小了应力集中，提高了金属疲劳强度。
（文图来源：中国商飞公司新闻中心 文/白若水）
