1.一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在笛卡尔坐标系下建立完整球形耐压壳初始几何模型；步骤二：对球壳模型赋予材料参数、截面属性、划分网格并设置边界和载荷条件；步骤三：在笛卡尔坐标系下建立初始裂纹模型；步骤四：对裂纹模型赋予材料参数、定义截面属性、划分网格并确定其位置；步骤五：导入完整球形耐压壳初始几何模型和初始裂纹模型，生成局部含表面裂纹缺陷的完整球壳有限元数值模型；步骤六：采用M积分法，求得初始裂纹前缘应力强度因子数值；步骤七：读取基于Python语言编写的疲劳寿命计算模型程序并运行；步骤八：设置裂纹自动扩展参数；步骤九：得到基于自定义扩展程序的球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命数值。2.根据权利要求1所述的一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，其特征在于：所述步骤一中，在ABAQUS/Part模块中，选择实体单元，创建以(0,0)为圆心，以D/2和D/2-t0为半径的两个同心圆；连接(D/2，0)与(-D/2，0)，删除其他曲线，只保留两个半圆和连接两个半圆的直线；以连接半圆的直线为轴旋转360°形成一个外径为D，厚度为t0的实体球壳。3.根据权利要求2所述的一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，其特征在于：所述步骤二分为三步：(1)在ABAQUS/Property模块中设置材料的弹塑性参数，创建实体均值截面，并指派截面属性；并在ABAQUS/Mesh模块中采用网球划分形式的划分实体单元；选用八结点线性六面体单元网格(C3D8R)，单元尺寸约为0.03D；(2)在ABAQUS/Load模块中设置结构的边界条件；采用三点约束形式施加相应的边界约束条件以消除结构刚体位移，共约束6个位移分量，具体约束形式：沿x轴在球壳半球处外表面选取2个节点限制其y、z轴的位移(Uy＝Uz＝0)，在这两点同一经度上相隔90°的位置取节点3，限制其x，y方向的位移(Ux＝Uy＝0)；并在ABAQUS/Load模块中对结构施加外载；球壳外表面承受均布载荷采用公式P＝0.0101×d计算，其中P为海水外压力，d为下潜深度；(3)在ABAQUS/Job模块中选择球壳模型，写入inp文件并导出保存。4.根据权利要求3所述的一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，其特征在于：所述步骤三中，工程实际中表面裂纹一般用半椭圆裂纹来描述，a表示裂纹深度，2c为裂纹的长度；a/c即裂纹的深度半长比；在ABAQUS/Model下新建一个Model-Crack，在Part模块新建初始裂纹几何模型；选择壳体单元，创建相应大小半椭圆薄片，并在ABAQUS/Tools/Create/set下选中裂纹前缘曲线Done，设为set1。5.根据权利要求4所述的一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，其特征在于：所述步骤四分为三步：(1)在ABAQUS/Property模块中设置与球壳相同材料的弹塑性参数，创建壳体均值截面，并指派截面属性；由于裂纹通过Franc3D软件导入球壳子模型时会自动重划裂纹，此步骤网格划分无需过多考虑；(2)在ABAQUS/Assembly模块中，选中Models中的球壳模型，此时裂纹位于球心位置；平移旋转等，将裂纹插入到壳体相对应会存在裂纹缺陷的位置，删除球壳，即可得到对应位置的裂纹模型；(3)在ABAQUS/Job模块中选择裂纹模型，写入inp文件并导出保存。6.根据权利要求5所述的一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，其特征在于：所述步骤五分为三步：(1)导入完整球壳模型文件；打开Franc3D软件，设置全英文工作路径，在File/Import菜单下选择球壳模型的inp文件，导入并分为全局和局部模型；保留局部模型；(2)在Cracks/Multiple  Flaw  Insert下点击User  mesh选择用户自定义模型，并从文件中导入步骤四的裂纹模型文件，选择裂纹前缘集合set1，并插入；Franc3D软件会自动划分网格，并作几何相交曲面网格，表面网格划分，体积网格划分，平滑网格；(3)将垂直于球壳焊缝方向的焊接残余应力沿壁厚方向分布简化为线性分布形式，设板厚为t，则残余应力σR沿厚度方向的分布表达式为(x＝0处为焊趾外表面)：可由此计算出裂纹表面沿厚度方向的线性分布具体数值，通过Franc3D/Load模块对裂纹施加残余应力。7.根据权利要求6所述的一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，其特征在于：所述步骤六中，有限元模型建立完成后，调用ABAQUS静力分析求解器进行有限元计算；求解完成后通过Franc3D软件结果，选择M积分法计算应力强度因子，输出裂纹前缘的三型应力强度因子(KI、KII、KIII)数值曲线。8.根据权利要求7所述的一种球壳表面三维裂纹扩展疲劳寿命的计算方法，其特征在于：所述步骤七中，保留步骤六的结果模型，在Franc3D二次开发端口读取基于python语言编写的用户自定义扩展模型程序文件；软件读取并显示出程序中包含的有效函数列表(其包括用户自主编写的各种初始化函数、自定义扩展、自定义扭结角度、自定义循环增长率、自定义时间增长率等函数模块；包括静载、疲劳加载、保载加载方式等模块；包括用户模型中需要定义并赋值的三维断裂参数、环境参数、结构参数等模块)；本文提供一种新型疲劳裂纹扩展速率函数作为示例：(1)将等效厚度引入断裂准则并推广，得到适用于球壳的三维断裂韧度；含Ⅰ型半椭圆表面裂纹结构的三维断裂准则为：KIZ,maxi＝KIZC，其中KIZ,maxi为半椭圆表面裂纹前缘点集中最大三维应力强度因子点i，KIZC为壳体材料的三维断裂韧性；(2)对于半椭圆表面裂纹KIZ,maxi，作为裂纹前缘最大三维应力强度因子，可以通过下式得到：其中KI,maxi可以通过有限元数值法得到，是材料泊

松比v和三维离面应力约束因子TZ的函数Beq,i为厚

度为B 含穿透裂纹结构三维应力约束等效到半椭圆表面裂纹后的等效厚度，由

前缘角度；此时三维约束因子为对于KZC＝const为材料常数，具

有厚度无关性，材料的三维断裂韧性可由标准穿透试样厚度下得到的平面断裂韧性和一定结构厚度联立方程组求得；(3)有效应力强度因子作为裂纹扩展的真实驱动力ΔKeff ,i＝Kmax,i-Kopen,i，其在三维条件下同样受到厚度和应力比等因素的影响；此时在裂纹前缘任一点i处的裂纹张开比为