Что общего между осью вагона, крыльями самолёта и проволокой? У них всех может наступить усталостное разрушение металла.
Первые точные прогнозы, которые смогли делать инженеры, были посвящены прочности. Задача сводилась к определению максимального усилия, которое выдерживал рассматриваемый элемент не разрушаясь в случае его растяжения/сжатия/кручения/изгиба или любой комбинации этих воздействий (основы сопромата короче). Но ещё в 19 веке стали всплывать интересные случаи выхода из строя вагонов и поездов, а именно их осей. Почему то детали, которые по расчётам должны были выдерживать нагрузки, возникающие при перевозке грузов, ломались, но ломались не сразу, а спустя какое-то время их использования (годы). Тогда исследователи впервые задались вопросом: что, если играет роль не только значение нагрузки, но и количество раз, которое она прилагается? Но пока умы лучших механиков размышляли над тем, как бы обеспечить надёжное передвижение по земле, братья Райт решили закосплеить Икара.
Обгореть у солнечного диска у Райт не вышло, а вот показать, что управляемая летающая машина возможна -- да. Далее конструкторы самолётов, помимо вопросов аэродинамики, по инженерной привычке решали задачу прочности: какими должны быть крылья, чтобы при их ширине конструкцию не вырвало к чертям потоками ветра? Самолёты даже на момент начала ВМВ были чаще деревянными (Канада даже заканчивала эту войну с деревянными бомбардировщиками) и либо выходили из строя в боях, либо быстро морально устаревали, либо требовали замены элементов из выгнувшейся капризной древесины. Короче, слона в комнате долго не замечали.
Шло время, самолёты стали делать из металла, развилась гражданская авиация, и у некоторых машин стали отваливаться крылья. Не сразу, а через несколько лет эксплуатации. Элементы разрушались из-за усталостных трещин -- многократного пульсационного воздействия ветра. При осмотрах самолётов на земле техникам чаще удавалось заметить дефекты, но бывали такие трагедии, как с Ан-10 (1972 г.) или Northrop F-89 Scorpion (1952 г.) и другие, когда что-то отваливалось уже в воздухе. Формулы для расчёта на усталость в какой-то момент "догнали" авиаконструкторов, и сейчас этот вопрос закрыт сам собой, при соблюдении условий эксплуатации и срока службы техники. Если попытаться кратко обрисовать, почему происходит разрушение, то всему виной неоднородность металлов. Какой бы плавной нам не казалась их поверхность, эти материалы состоят из зёрен. Часть зёрен более прочная, часть менее, и именно эта вторая ответственна за появление микротрещин, которые постепенно увеличиваются при повторении цикла "нагрузка-разгрузка".
А в конце мы получаем тот же эффект, которого каждый из нас добивался в детстве, сгибая и разгибая в руках проволочку.