自从人们开始认识到机械运行中存在的疲劳破坏现象开始，就有许多杰出的学者相继对疲劳破坏进行了深入的研究，并取得了丰硕成果。随着现代科技的发展，机械结构也同样承受着严峻的考验，首先是机械结构本身的复杂多变、精确灵敏性能的提高，其次是所处的恶劣工作环境及运行条件的苛刻等。这些因素使我们在研究疲劳破坏这个问题上产生了新的认识。根据破坏因素的不同，学者提出了不同的疲劳破坏机理及研究方法，并对构件的疲劳寿命进行预测。在对疲劳破坏的研究过程中，也提出了一些比较好的抗疲劳设计方法及疲劳寿命的预测方法。在对结构或材料进行疲劳破坏的研究时，总会有一些不确定性因素产生，使得在进行寿命预测时出现了确定性疲劳寿命预测方法和不确定性疲劳寿命预测方法这两种分类，这两种方法也是现代研究疲劳破坏理论及寿命预测的主流。但是，这些方法基本上都是基于Miner法则建立起来的，都有一定的适用范围，超过这个范围所得的结果就会存在某些缺陷。本文对构件或材料的疲劳破坏及寿命预测方法做出了明确的分析，指出了不同分析方法的缺陷性，并在传统寿命预测方法和可靠性设计基础上，通过利用数学概率分布、统计等相关理论研究了存在于疲劳破坏中的这些不确定性因素对疲劳破坏和疲劳寿命预测的影响，并通过一定方法量化处理这些不确定性，从而进一步认识疲劳破坏的机理及分析构件或材料的疲劳寿命预测结果与实验值的误差，为寻求一个能广泛适用于工程实践的疲劳破坏判据及寿命预测方法做出了贡献。本文通过研究构件材料在不同加载顺序下的疲劳破坏损伤情况，发现材料的疲劳极限在不同的加载条件下会发生一定的改变，并把这种改变应用于材料的疲劳破坏现象即疲劳寿命预测中，通过选取不同的隶属函数来量化这个改变，从而得出比传统方法更优的解，说明这种改变的客观存在。本文最后主要通过介绍应力-强度干涉模型给出可靠性设计的几种方法。并例举了叶片的可靠性设计算例。