为了给引信设计、试验、性能校核提供重要依据和基础,以某155 mm榴弹炮弹丸及其引信为应用背景,提出了引信外弹道环境模拟试验装置并进行相关仿真研究。分析弹丸转动运动理论为引信外弹道环境模拟试验装置提供设计基础。对弹丸进行流场数值仿真,为弹丸外弹道六自由度刚体运动方程提供气动力参数。使用数值方法解算弹丸外弹道六自由度刚体运动方程,得到弹丸在外弹道上的运动规律,为引信外弹道环境模拟试验装置提供输入参数。使用有限元分析方法分析装置的模态振动,确保装置在运行过程中不会发生共振。使用ADAMS软件模拟引信外弹道环境模拟试验装置的运动情况,分析了引信动不平衡对引信内部零部件的影响,并进行了装置强度分析。通过对弹丸转动运动理论的进一步研究,将弹丸在外弹道上的攻角变化规律分解到一个坐标平面内两个坐标轴上。两个坐标轴上的运动为往复运动,只需通过机械结构在装置上分别实现这两个运动,再将运动合成,就可以模拟弹丸在外弹道上攻角变化规律。为了得到某155 mm榴弹炮弹丸及其引信在外弹道上的运动规律,对弹丸外弹道六自由度刚体运动方程进行研究。为了得到弹丸外弹道六自由度刚体运动方程所需的弹丸外弹道气动力参数,首先验证了所使用的仿真方法可信性,结论为通过仿真方法得到的气动力参数值与通过试验得到气动力参数的误差在可接受范围内,然后对弹丸进行流场数值仿真,得到了弹丸外弹道气动力参数。在解算弹丸外弹道六自由度刚体运动方程时,考虑了弹丸动不平衡的情况,将解算结果与公认可信的经验公式、弹丸质心运动方程对比,验证了解算结果的可信性。建立了引信外弹道环境模拟试验装置的三维模型,在装置中使用万向节传动机构、曲柄滑块机构和齿轮齿条机构将电机的整周周转运动转换为一个坐标平面内两个坐标轴上的往复运动,能够直接模拟弹丸外弹道六自由度刚体运动方程得到攻角变化规律,更准确的反映弹丸及其引信在外弹道上的运动规律。同时对整个装置进行了模态振动分析,得到装置前六阶模态振动频率与最大变形量,装置运动频率必须避开装置自身固有振动频率,否则可能会发生共振导致装置结构破坏。通过ADAMS软件仿真分析引信外弹道环境模拟试验装置的运动规律,证明装置中引信质心运动情况与理论分析结果吻合度较好,可以模拟弹丸及其引信在外弹道上的运动情况。装置实现存在动不平衡角且引信轴线与弹丸旋转轴线不平行时弹丸运动模拟,证明装置方案可以对弹丸及引信此状态时的安全性和作用可靠性进行模拟试验。使用装置运动数据对装置进行强度分析,得出装置关键运动零部件不会发生疲劳破坏的结论。