O型圈在使用过程中会受到反复交变的应力作用,会使橡胶材料的结构或者性能发生变化,这种现象称为疲劳。随着疲劳的反复进行,会导致橡胶材料的破坏,这种破坏称为疲劳破坏。疲劳破坏的机理比较复杂,可能包括热降解、氧化、臭氧侵蚀以及通过裂纹扩展等方式的破坏。疲劳破坏严格说来是一种力学过程,橡胶在周期性多次往复变形下,材料中产生的应力松弛过程,往往在变形周期内来不及完成,结果使内部产生的应力来不及分散,便可能集中在某些缺陷处(如裂纹、弱键等),从而引起断裂破坏。此外,由于橡胶是一种粘弹体,它的变形包括可逆的弹性形变和不可逆的塑性形变。在周期形变中,不可逆形变产生的滞后损失的能量会转化为热能,使材料内部温度升高,而高分子材料的强度一般都随温度的上升而降低,从而导致橡胶的疲劳寿命缩短。另一方面,高温促进了橡胶的老化,亦促进了橡胶疲劳破坏的过程。