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船舶在波浪中航行及装载情况又常常变化，使船舶构件长期处于交变应力状态下，这种变化载荷周期的累积效应造成疲劳破坏。自从用钢作为船体材料以来，由疲劳损伤为主要原因而造成的海损事故屡有发生。如：二次世界大战期间建造的近5000艘自由轮中有1000多艘船由于裂纹而破损；美国海岸警卫队船舶结构委员会报告中闭，给出了散货船、油船和集装箱船，其船龄从几年到30多年共41艘船发生裂纹情况。随着高强度钢在船体结构中广泛被采用，用屈服和极限应力较高的高强度钢制成的结构，从强度角度而言，可承受较高外力，但疲劳强度与屈服强度和极限强度几乎无关；若再考虑到较低屈服强度的钢材具有较好的可焊性，则船舶结构的疲劳强度问题，已是确保船体结构安全可靠的主要问题之-。
为了避免因疲劳强度不足而造成船舶损坏，有关国家各自提出了在设计阶段对常用海事结构的有关疲劳强度计算方法。主要船级社(如ABS、BV、DNV、GL、KR、LR、NK、RINA和RS等)，在各自检验入级规范中对结构的疲劳强度问题均提出了要求。
通常研究疲劳断裂强度间题有两种方法：
(1)S-N曲线法几通过试验求出适合多种结构类型的S-N曲线，结合Palmgren-Miner累积公式计算结构的疲劳寿命，或当使用时间已知时求其相应的许用应力幅值。
(2)断裂力学方法。从微观角度讲，结构或零部件都有不同程度裂纹存在。当作用有正应力时，在裂纹尖端附近产生应力场，这个应力场可用“应力强度因子”K的参量来描述，当它达到临界值K。时就发生脆断。如果应力强度因子的合理表达式及材料的断裂韧性已知，就可算出最大允许应力，或算出使构件或零部件产生破坏的临界裂纹尺寸。
讨论用S-N曲线计算船舶结构中遇到的几个问题：S-N曲线，作用在船舶构件上的外载荷；与外载荷对应的周期数；选用的应力幅值等。最后以258 000t超大型油船的舷侧纵骨和甲板纵骨的疲劳强度有限元分析为例，说明其计算结果与实际情况较为接近。
对于批量生产的汽车和飞机，其零部件(如曲轴、滚柱轴承等)是采用模型和/或构件试验直接估计疲劳强度。然而在试验中需要很好确定模拟结构的制造过程和受载情况，在试验条件中-些固有的不确定性可能导致试验结果无效，而且一般试验均非常费钱。所以对于非批量生产的船舶和海洋工程，直接由模型试验来确定构件或节点的疲劳强度是不合适的。通常船舶结构构件或节点设计的抗疲劳能力的分析，较多是基于疲劳强度试验(S-N曲线)方法。
S-N曲线是疲劳寿命-应力幅值曲线。S是交变应力的应力幅值，N是所讨论对象在恒幅交变应力作用下达到破坏的应力循环次数，亦称为疲劳寿命。多数S-N曲线是基于应力幅值为常数时，对试件进行疲劳试验求得。由于试验条件和试件本身存在-些不确定性，疲劳试验的结果往往有很大随机性，即使对-组相同试件在“完全”相同条件下进行疲劳试验，测得结果也会有分散性，必须采用概率统计手段来处理。用统计的标准方法，在lgN坐标以线性回归分析法对尽可能多可利用的疲劳试验数据进行分析，并加以经验性调整，使不同细节构造分级彼此协调，建立-组可供工程问题使用的S-N曲线。根据所讨论构件的不同几何布置(有平面的、焊接连接的和结构构件等)，不同波动应力(单向拉压和弯曲等)及构件的加工方法和检查情况，S-N曲线分为B、C、D、E、F、F：、G、W和T级，以对数形式表示可写成：lgN-lga-mlgs。
在国际船级社协会成员中，除德国劳氏船级社(GL)、意大利船级社(RINA)和日本海事协会(NK)外，均在疲劳分析中采用英国DEn推荐的S-N曲线。GL采用国际焊接学会(IIW)提供的S-N曲线困，据报道它们还被用于建立。
现在我们已经知道S-N曲线是在不变应力幅值下由试验求得，然而实际船舶结构是在变化的应力幅值作用下工作，一般通过采用Miner-Palmgern规则使有变化的应力幅值问题也能用S-N曲线进行疲劳强度分析。在交变应力作用下结构的疲劳损伤是一个累积的过程。Miner-Palmgren规则假定不同应力幅值循环引起的结构损伤相互间没影响，且与其作用先后次序也无关。
