强复合冲击条件下结构安全性分析的高效新方法

将申请人独创，并已经取得国际领先地位的三维热权函数法及其数值解法多虚拟裂纹扩展法普遍化，发展为具有更系统的理论、更普遍意义和形式的新型数值方法- - 有限变分法（FVM）。研究和建立三维I型裂纹和I、II、III混合型裂纹的FVM基本理论和方法。基于FVM，建立温度、表面力和体积力载荷联合作用下的综合权函数法；以FVM为核心，绕过对每一时刻t作瞬态有限元应力分析这一步，直接通过载荷与综合权函数的乘积的积分来计算应力强度因子沿裂纹前缘分布随时间的变化过程，极大地提高计算效率。FVM不受几何复杂性的限制，最终方程组的系数矩阵是一个具有强对角优势的窄带对称矩阵，具有优异的计算性能，对未知量沿裂纹前缘急剧变化的情况具有非常好的数值模拟能力。利用FVM的"自身一致性"，可以求得未知量的"最合理最精确的数值解"。应用于压力容器承压热冲击、爆炸冲击、导弹发射等强冲击领域，对结构安全性进行高效率的分析。