Ett utmattningsbrott är ett materialfel som uppstår som ett resultat av överdriven cyklisk belastning. Inför slutlig utmattningsbrott skapas många olika mikrosprickor och så småningom sprider den upprepade dynamiska belastningen sprickorna. När en utmattningsfraktur uppstår beror till stor del på materialets typ och form.
En utmattningsfraktur orsakas när en stress appliceras, sedan tas bort och sedan appliceras igen. Denna process kan upprepas miljontals gånger innan ett utmattningsbrott är tillräckligt betydande för att orsaka materialfel. Varje gång spänningen appliceras igen, tillåts mikrosprickor på ytan av materialet att växa. När väl tillväxten av dessa mikrosprickor och den påförda spänningen är tillräcklig, kommer en eller flera av sprickorna att fortplanta sig genom materialets tjocklek; detta resulterar i slutändan i material- eller komponentfel.
Utmattningsbrott bestäms av många variabler. Materialval är mycket viktigt. Till exempel har aluminium mindre utmattningsbeständighet än ett material som stål. Dessutom spricker material med skarpa hörn lättare än material som har rundade kanter eftersom de skarpa hörnen fungerar som spänningskoncentratorer som är kärnbildningspunkter för den initiala mikrosprickningen. En annan orsak är att stressen appliceras cykliskt. Om spänningen kan minskas antingen i storlek eller mängd, minskar risken för utmattningsbrott.
