随着大口径火炮系统初速和射程的不断提高,传统黄铜弹带在身管膛内的摩擦磨损及挂铜现象日益严重,极大地影响了火炮发射系统的射击精度和身管使用寿命,亟需开发新型弹带材料来代替黄铜合金。本文以某大口径榴弹B5、B19两种白铜弹带材料为研究对象,通过靶场射击试验和实验室摩擦磨损实验分析了两种弹带材料的摩擦磨损规律及磨损机理;通过静态拉伸实验、Hopkinson冲击压缩实验得到其不同温度下的力学性能;最后利用LS-DYNA显示动力学有限元软件对其内弹道过程和摩擦磨损行为进行数值模拟。针对回收的B5、B19两种某大口径榴弹弹带,分析其弹带齿槽的形貌尺寸、硬度分布和金相组织。结果表明,弹带齿槽呈“上宽下窄”,凸起部呈“上窄下宽”的形状。B19白铜弹带的磨损程度明显小于B5白铜和H90黄铜。其原因可能是弹带的内弹道磨损机制主要是熔化磨损,而B19白铜具有较高的强度、熔点和更低的导热系数,所以熔化磨损程度较轻。采用往复式摩擦磨损试验机分析了B5和B19白铜弹带材料在室温到200℃范围内的摩擦磨损机制。结果表明,在200℃温度下,低速摩擦时,B5白铜具有较好的耐磨性,其磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和熔化磨损,所以摩擦系数较低;而B19白铜磨损机制主要是粘着磨损,摩擦系数高。B19白铜的磨损行为对温度有更强的敏感性。利用万能试验机和Hopkinson压杆得到B5和B19两种白铜弹带材料的静态室温拉伸曲线和不同温度下的动态压缩曲线,并拟合得到Johnson-Cook本构关系。采用LS-DYNA动力学有限元软件对两种弹带的内弹道过程和磨损行为进行数值模拟。结果表明,模拟得到的弹带形貌、齿轮特征与靶场回收的弹带基本一致。弹带的内弹道磨损分为挤进时的剪切挤压磨损、直膛段的高速滑动磨损和出膛章动磨损三个阶段。挤进完成后弹带导转侧温度达到材料的熔点,发生熔化磨损。模拟得到了弹带各个阶段的应力、温度的变化规律、内弹道参数变化规律、磨损量变化规律、及弹带变形规律。本研究得到了弹带内弹道过程的磨损机制,对理解弹带内弹道运动特性及对弹带材料的研发、选取以及弹带参数的设置具有一定的参考价值。