圆柱螺旋弹簧长期承受周期性往复加载卸载时，金属丝内部会持续产生微小循环塑性应变，这是弹簧疲劳失效的核心诱因。初始阶段，应变累积速率低，金属晶体内部的位错运动处于可逆状态，弹簧的弹性性能不会出现明显衰减；随着循环次数不断提升，表层应力集中位置的应变会逐步加大，位错开始堆积并形成微观缺陷。当累积应变突破材料自身疲劳阈值后，裂纹会自丝材表面的缺陷处萌生，且裂纹会随着载荷循环持续扩展，使弹簧断裂失效。常规碳素弹簧钢丝在常温平稳交变载荷环境下，稳定工作区间的应变值需要控制在屈服强度对应的弹性应变80%以内，以此延缓疲劳损伤的持续累积。载荷波动幅度越大，单位周期内产生的不可逆应变增量越高，整体使用寿命会随之缩短。此外，载荷加载频率也会对应变累积产生影响，高频交变载荷下，金属内部的热量无法及时散发，会进1步加剧应变累积速率。在工程应用中，可通过优化弹簧结构设计、选用疲劳性能好的材质、控制载荷波动范围等方式，降低应变累积带来的失效风险，保障弹簧在交变载荷工况下的长期稳定运行。