물체는 외부로부터 힘이나 모멘트를 받으면 저항하는 능력을 지니고 있다. 이러한 저항능력을 그 물체의 강도(strength)라고 부르고, 이 강도를 나타내는 값들로는 영률(Young’s modulus)이라 불리는 탄성계수(elastic modulus)와 전단탄성계수(shear elastic modulus)가 있다. 이러한 값들은 물체를 이루는 재질에 따라 다를뿐더러 동일한 재질이라고 하더러도 상황에 따라 변한다.
가장 대표적인 경우가 피로(fatigue)에 의한 강도 저하이다. 물체가 반복하중, 특히 인장(tension)과 압축(compression)이 반복되는 하중을 받게 되면 물체 내부에 미세한 균열(crack)들이 발생하면서 강도가 지속적으로 저하하게 된다. 이러한 현상을 물체의 피로라고 부르고, 피로가 누적되어 파단 되는 현상을 피로파괴(fatigue failure)라고 부른다.
피로에 따른 강도저하를 그래프로 나타낸 것을 S-N선도라고 부른다. 특정 재료에 대한 S-N선도는 재료의 시편(specimen)을 만들어 특수한 피로시험기 장비를 이용하여 반복하중 횟수(N)에 따른 강도(S)를 측정하여 그래프로 만든 것이다. 이 S-N선도는 피로에 취약한 용접부위(welding part)나 변동이 심한 동하중을 받는 물체내 국부영역의 피로수명(fatigue life) 예측에 매우 효과적으로 활용되고 있다.
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