本文采用有限元法对固体发动机药柱在高过载(加速度)条件下的应力、应变和位移场进行二维非线性粘弹性分析,得出了药柱在横向和轴向作用下的变形结果。以粘弹理论为基础,采用拉氏逆变换和数值积分的方法,推导出由拉伸松弛模量E(t)、固体推进剂体积松弛模量K(t)计算粘弹泊松比v(t)。简述了体积松弛模量k(t)与体积蠕变柔量B(t)之间的精确与近似转换关系。依照Prony级数展开,由实验数据拟合出固体推进剂松弛模量主曲线及W.L.F.方程中参数的方法,建立了统一的松弛模量主曲线。根据发动机实验故障的具体情况,运用这种试验故障分析方法和过程(即针对试验故障进行故障树分析、数据曲线的复合复算分析和验证实验),从粘弹性理论、动力学理论出发,利用大型有限元分析软件ANSYS6.1对固体推进剂在高过载条件下的瞬态运动仿真,通过有限元分析得到任意时刻推进剂的响应,包括应力分布、变形情况等,据此判断强度是否满足条件,变形是否符合要求,找出造成发动机试验故障的具体原因,结果有助于固体火箭发动机药柱结构设计分析。