疲勞現象長期以來一直是許多不同行業的研究主題，因為疲勞故障占所有機械故障的比例很大。同時，在滿足耐用性和可靠性要求的同時，人們對提高燃油效率，減少排放和提高動力性能的需求也在不斷增長，這些具有挑戰性且有時相互沖突的需求，要求設計輕型結構和組件，以便在惡劣的使用環境中發揮良好的性能。
鎂（Mg）、鋁（Al）和鈦（Ti）等輕金屬合金由于其重量輕、強度和剛度相對較高，在此類結構構件的設計中發揮著越來越重要的作用。在航空航天、汽車、交通運輸和海上工業等許多工程應用中，這些合金經常被用來制造結構部件。
這些結構部件經歷了較長的載荷歷史，也被稱為10的6次方和10的8次方范圍內的高周疲勞（HCF）和10的8次方和10的10次方范圍內的超高周疲勞（VHCF）。HCF和VHCF機制的長壽命周期是這些行業的關鍵設計標準。由于HCF和VHCF失效會影響由這些合金制成的機器系統的安全性，可靠性，準備就緒性和支持成本，因此對耐疲勞性的基本了解，以及針對高周疲勞狀態的潛在預防策略至關重要。
由于成本和時間的限制，上個世紀的疲勞研究主要集中在低周和高周疲勞狀態（最高10的7次）。許多經常經歷長載荷歷史（例如，千兆次循環）的工程結構部件需要實驗疲勞能力，以便更好地理解高周疲勞狀態下（特別是在VHCF狀態下）的疲勞損傷機理和疲勞壽命行為。
在過去的二十年中，已經有許多研究集中在材料的千兆周期范圍內，無論這些材料具有疲勞極限還是顯示出持續降低的應力-壽命響應。許多研究表明，大多數工程金屬材料在10的6次循環時都沒有疲勞極限，但是隨著疲勞壽命達到10的7次-10的10次負載周期，它們的疲勞強度逐漸降低。
最近提出了許多時域和頻域的疲勞壽命分析方法，以提供高周疲勞狀態下結構的疲勞評估。但是，需要進一步的實驗研究以更好地理解HCF和VHCF方案中的抗疲勞性。由于試驗時間長、成本高，傳統的伺服液壓疲勞試驗系統無法在VHCF工況下使用。相反，開發一種高周疲勞試驗系統，使其能夠在期望的HCF和VHCF范圍內進行有效和可靠的試驗是非常重要和必要的。
