结构疲劳是指承受交替变化载荷的结构,随着时间的推移,在结构局部高应力区形成微小裂纹,微小裂纹逐渐扩展以至断裂的现象。疲劳破坏具有在时间上的突发性,在位置上的局部性等特点,所以疲劳破坏常常在没有任何可见迹象的情况下发生,且易于造成事故。焊接结构是一种经济高效的结构连接方法,循环载荷作用下的焊接压力容器构件尤其容易受到疲劳损伤。通常,焊缝处承受静载荷的能力并不低于母材,但由于焊缝处存在应力集中、焊接缺陷、残余应力等影响,其承受动载荷的能力却远低于母材,是焊接结构的疲劳薄弱环节,也是目前疲劳分析中的一大难点。结构应力法相比较于传统的焊接结构疲劳评估方法,具有SN曲线离散性小,网格不敏感等特点,已被纳入ASME标准。本文运用结构应力法在SiPESC平台开发了焊接结构疲劳分析模块,并对程序的正确性进行了算例验证。本文首先对包括SN曲线,时间序列载荷谱,雨流计数法,疲劳损伤累积等在内的结构疲劳的基本理论进行了介绍。在此基础上,着重介绍了结构疲劳中的一种特殊结构-焊接结构,焊缝处由于应力分布复杂,影响因素多的特点,是疲劳评估中的一大难题。本文选取了几种焊接疲劳评估方法中最具优势的结构应力法,并对其基本理论及列式进行了介绍。之后,本文基于SiPESC平台开发了通用疲劳分析模块,程序具备了金属疲劳分析基本参数定义,焊缝疲劳分析参数定义,雨流计数法,SN材料库,Minner疲劳损伤累积,单通道及多通道载荷谱定义,平均应力修正等通用疲劳分析功能,为后续的结构应力法焊接疲劳评估奠定了基础。进一步地,本文在SiPESC平台开发了结构应力法焊接疲劳评估模块,该模块可支持同阶数同自由度混合壳或实体单元焊缝定义,支持焊线处节点单元自动排序等功能。最后,本文采用所开发的程序进行了算例验证,与国外商业软件进行了功能及结果对比。本文所开发的程序具备了通用疲劳分析的必备功能,所开发的结构应力法焊接疲劳分析模块经过与国外商业软件的对比,功能基本能够满足实际工程需求。程序通过与国外商业软件的算例结果对比,验证了计算结果具有良好的精确性。后续的其他算法和功能可在SiPESC平台通过插件的方式动态添加,具有良好的开放性。