محاسبات مربوط به پاسخ خستگی ساختارهای کامپوزیتی، از طرفی با چالش وجود مدل های نه چندان کارآمد و از طرف دیگر با هزینه های گزاف در اجرای آزمایشات متعدد با پیچیدگی های عملی و نیاز به تجهیزات پیشرفته و دقیق مواجه است. از این منظر، توسعه و تکامل هرچه بیشتر مدل ها در تعیین پاسخ خستگی المان ها و سازه ها بسیار ارزشمند است. در این مقاله، ضمن ارائه مدل کوپلی نوین آسیب از ارزیابی خستگی، پاسخ خستگی تیر مدور کامپوزیتی مشخصه سازی شده است. با تعریف یک متغیر آسیب سیکلی تابع مکان، رابطه پاسخ مکانیکی با متغیر آسیب از طریق مدل مکانیک آسیب پیوسته تعیین شده است. در ادامه از طریق کوپل نمودن متغیر آسیب با یک مدل آسیب موضعی و تئوری اصلاح شده تیر مدور با ترم های غیرخطی، محاسبه پیشرفت موضعی آسیب با هر سیکل بارگذاری هر نقطه از تیر میسر شده است. مقادیر ثابت معرفی شده در روابط مدل، از طریق انجام تعداد بسیار معدودی آزمایش تحت بارگذاری های نوسانی دامنه ثابت تا تعداد محدودی سیکل به دست آمده است. نتایج نهایی حاصل از طریق محاسبات مدل، تطابق رضایت بخشی با نتایج تجربی نشان می دهد. در نتیجه کارآمدی فرایند ارائه شده، کاهش قابل ملاحظه تعداد آزمایشات مورد نیاز و در نهایت کاهش هزینه و زمان لازم میسر شده است.