随着世界范围内能源危机的出现和材料价格上涨,产品和市场竞争日趋激烈,迫使大部分机械工程和建筑工程领域都要应用疲劳理论和方法,以设计出既安全又经济的产品和工程。现今,人们对疲劳防治对策和疲劳失效分析已有较为深刻的理解,但就其强度影响因素方面而言,目前的研究成果在很多情况下与工程实际还有一定的差距,还不能为实际应用提供精确、有效的指导。因此,疲劳强度影响因素的问题至今仍然是一个有待于进一步研究的课题。材料的S-N曲线和疲劳极限,只能代表标准光滑试样的疲劳极限,而实际零件的尺寸、形状和表面情况是各式各样的,与标准试样有很大差别。因此,在进行零件的疲劳强度设计时必须考虑这些因素对疲劳强度的影响。影响机械零件疲劳强度的因素有很多,有应力集中、零件尺寸、表面状态、环境介质、加载顺序和频率等,其中以前三种最为重要。本文从应力集中、尺寸效应、表面状态影响疲劳强度的作用机制着手,在总结和评论前人提出的Kf与Kt关系式后,发现现有的二者关系式均为线性关系。在对大量疲劳实验数据的分析后,本文提出疲劳缺口系数Kf与理论应力集中系数Kt之间满足二次多项式关系,而且与材料的热处理方式有关,并选取相应的试验数据对其关系做以验证。对采用不同试验方法过程中,尺寸对疲劳强度的影响机制作详细分析。分析表面微观形貌与微应力集中的关系,在考虑表面加工对疲劳缺口的影响后,对敏感度法求疲劳缺口系数的公式进行修正,从而得出更合理的抗疲劳设计中综合影响系数的计算方法。应用改进的BP神经网络分析应力集中、尺寸和表面对疲劳强度的影响关系,利用文献中的试验数据,建立一个双隐含层的BP神经网络模型,在MATLAB程序中实现该神经网络的训练和验证过程。通过该模型可以计算任意零件的疲劳强度综合影响系数,进而得到零件的疲劳强度。