固体推进剂是固体火箭发动机的重要组成部分。随着固体火箭发动机性能的不断提高,固体装药的结构完整性分析在固体火箭发动机的设计中已成为必不可少的环节。如果固体推进剂在发动机工作时产生裂纹,将会导致发动机内弹道工作参数偏离设计值,不仅如此,严重时甚至会造成发动机爆炸等恶性事故。本文应用ABAQUS软件,首先对药柱在固化降温工况下的结构完整性进行分析,得出药柱的温度、应力、应变分布,在此基础上,对药柱施加点火冲击时的压力载荷,分别运用动态和准静态进行计算,得出药柱的应力、应变分布。药柱的危险点在过渡圆弧处,相对整个药柱来说,最易产生损伤而形成裂纹。进一步对HTPB试样设置不同倾斜角的初始裂纹,施加拉伸速率为2mm·min^-1的单轴拉伸载荷。裂纹尖端采用奇异性网格处理,利用最大能量释放率计算裂纹的扩展方向。得出裂纹在扩展过程中有向Ⅰ型裂纹转变的趋势,初始裂纹倾斜角越大,裂纹扩展越容易转化为横向扩展。在五角星形药柱可能产生裂纹的不同部位设置初始裂纹,计算在恒定内压载荷下,裂纹扩展角度的变化,得到裂纹的扩展路径及相应的应力强度因子和J积分。本文的研究成果对固体推进剂结构完整性分析有重要的意义,其中在裂纹扩展方向的有限元计算上取得一定的进展,得到了一些有益的结论,对固体推进剂断裂力学的研究提供一定的参考价值。