随着军事科技日新月异的发展,电磁炮作为一种超高速、超高动能的武器被提出来。电磁轨道炮是电磁炮的一种形式,利用电磁力将弹丸在短时间内加速到很高的速度,在军事、航空航天及科研领域有广泛的应用前景。主要通过理论结合仿真的方法,对两对导轨层叠式增强型电磁轨道炮进行性能研究分析。首先,建立了电磁轨道炮发射过程的电路模型,分析电枢在炮膛内受到的电磁推力、摩擦力和空气阻力,建立电枢的运动微分方程。建立了电磁轨道炮系统的Matlab/Simulink模型,并且分析电源初始电压、电源电容、电感梯度、电枢质量、电枢初始位置及枢轨间动摩擦系数对系统性能的影响。其次,研究了电磁轨道炮系统发射之前电枢挤进轨道的过程,通过ANSYS Workbench软件模拟在此过程中电枢与导轨的接触情况,分析了电枢最大等效应力、枢轨间最大接触压力及枢轨间支反力随电枢C型槽结构参数的变化情况及其对结构参数的敏感性,在此基础上采用响应面法对电枢C型槽结构进行了优化设计。再次,通过经典电磁学理论分析了电磁轨道炮电流分布规律,利用电磁仿真软件Ansoft Maxwell建立增强型电磁轨道炮的电磁仿真模型,分析了在电流上升和下降阶段电枢和导轨中电流分布情况,研究了枢轨接触面形状的变化对接触面电流分布的影响规律,并对电枢尾部电流集中现象进行了优化改进。最后,利用ANSYS Workbench和Ansoft Maxwell仿真软件对增强型电磁轨道炮进行电磁结构耦合动力学研究,分析了电磁轨道炮身管结构的等效应力分布及变形情况。基于耦合动力学的分析结果,采用正交试验的设计方法,对电磁轨道炮的身管结构参数进行了优化。