疲劳现象长期以来一直是许多不同行业的研究主题，因为疲劳故障占所有机械故障的比例很大。同时，在满足耐用性和可靠性要求的同时，人们对提高燃油效率，减少排放和提高动力性能的需求也在不断增长，这些具有挑战性且有时相互冲突的需求，要求设计轻型结构和组件，以便在恶劣的使用环境中发挥良好的性能。
镁（Mg）、铝（Al）和钛（Ti）等轻金属合金由于其重量轻、强度和刚度相对较高，在此类结构构件的设计中发挥着越来越重要的作用。在航空航天、汽车、交通运输和海上工业等许多工程应用中，这些合金经常被用来制造结构部件。
这些结构部件经历了较长的载荷历史，也被称为10的6次方和10的8次方范围内的高周疲劳（HCF）和10的8次方和10的10次方范围内的超高周疲劳（VHCF）。HCF和VHCF机制的长寿命周期是这些行业的关键设计标准。由于HCF和VHCF失效会影响由这些合金制成的机器系统的安全性，可靠性，准备就绪性和支持成本，因此对耐疲劳性的基本了解，以及针对高周疲劳状态的潜在预防策略至关重要。
由于成本和时间的限制，上个世纪的疲劳研究主要集中在低周和高周疲劳状态（最高10的7次）。许多经常经历长载荷历史（例如，千兆次循环）的工程结构部件需要实验疲劳能力，以便更好地理解高周疲劳状态下（特别是在VHCF状态下）的疲劳损伤机理和疲劳寿命行为。
在过去的二十年中，已经有许多研究集中在材料的千兆周期范围内，无论这些材料具有疲劳极限还是显示出持续降低的应力-寿命响应。许多研究表明，大多数工程金属材料在10的6次循环时都没有疲劳极限，但是随着疲劳寿命达到10的7次-10的10次负载周期，它们的疲劳强度逐渐降低。
最近提出了许多时域和频域的疲劳寿命分析方法，以提供高周疲劳状态下结构的疲劳评估。但是，需要进一步的实验研究以更好地理解HCF和VHCF方案中的抗疲劳性。由于试验时间长、成本高，传统的伺服液压疲劳试验系统无法在VHCF工况下使用。相反，开发一种高周疲劳试验系统，使其能够在期望的HCF和VHCF范围内进行有效和可靠的试验是非常重要和必要的。
