许多材料或构件在实际应用中受到动载荷作用，与受到静载荷作用时不同，这些材料或构件往往会在事先并未出现显著变形的情况下突然发生疲劳破坏，对机器的运行安全产生重大影响。研究材料的疲劳性能有助于预测其疲劳寿命。疲劳试验则是获得大量材料疲劳性能数据的有效手段。疲劳试验机是材料疲劳性能研究中必不可少的设备。本文叙述了疲劳试验机的种类和发展现状，针对特定试验需要和目前高校中疲劳试验设备较少、不利于开展学生疲劳实验教学的情况，研制一台低成本、易操作的小型平板弯曲疲劳试验机。该试验机包括机械系统和测控系统。试验机采用机械曲柄偏心式的激振方式给试件加载，调节曲柄长度可改变载荷值；为试验机设计了两套夹具，可以进行三点弯曲疲劳试验和悬臂弯曲疲劳试验。利用电磁调速电动机来提供动力，并通过控制器调节调速电机的输出转速来控制激振频率。同时设计了交变载荷循环计数系统和载荷测试系统。在完成试验机系统设计后，应用有限元分析软件ANSYS对机架进行动力学模态分析，确定了试验装置的振动特性，为疲劳试验机的进一步改进设计提供理论依据。利用声发射检测技术，可以检测材料疲劳裂纹发展过程的实时、连续的信息。故在疲劳试验机中，可以附加装配声发射信号检测系统来监测试件疲劳的全过程。通过评价试验，证明该试验机运行稳定，各系统正常工作，载荷值与循环次数能实时显示，声发射检测系统检测到丰富的试件疲劳裂纹声发射信号。整套疲劳试验设备的研制达到预期目标。