弹簧缓冲器是机枪与武器平台之间常用的缓冲装置,但是弹簧缓冲器存在一些缺点如能量吸收率低、稳定性差、反弹冲击力大等。为此,相关科研单位一直在寻求一款高性能缓冲器代替弹簧缓冲器作为枪身缓冲器以提高机枪射击性能。研究发现非线性弹性胶体缓冲器能量吸收率高、阻抗力低、缓冲复进过程平稳,且可在-50℃至250℃的环境中保持良好的性能。因此,本文探索将非线性弹性胶体缓冲器应用于机枪与武器平台上,构建非线性弹性胶体缓冲器数学模型和动力学仿真分析模型,研究非线性弹性胶体缓冲器的特性,并通过试验验证模型准确性,为提高机枪射击精度和降低机枪射击后坐提供技术支撑。本文主要研究内容有:根据机枪与武器平台的空间限制设计并加工非线性弹性胶体缓冲器样机。以胶体的粘弹性特性为理论依据,根据落锤试验和静压试验所得阻抗力和位移关系求解非线性弹性胶体缓冲器的阻尼力公式和弹性力公式,推导出非线性弹性胶体缓冲器数学模型。根据胶体的阻尼系数和弹性刚度的变化规律,构建非线性弹性胶体缓冲器动力学仿真分析模型,并通过落锤试验和静压试验验证模型的准确性。仿真及试验结果表明,不同试验所得非线性弹性胶体缓冲器最大阻抗力和模型仿真所得最大阻抗力相对误差小于5%,因此非线性弹性胶体缓冲器动力学仿真分析模型基本可以反映非线性弹性胶体缓冲器的力学特性。通过仿真的方式分析连续冲击载荷下非线性弹性胶体缓冲器的温度变化,仿真中缓冲器最高温度256.13℃略高于胶体的使用要求250℃,但是考虑到实际应用中空气流通和间歇性冲击等因素,可推断该缓冲器基本满足工作需求。根据内弹道方程求解某型机枪射击时的膛底合力,结合非线性弹性胶体缓冲器动力学仿真模型确定缓冲器预压力为800N。建立机枪射击枪口扰动动力学分析模型,分析非线性弹性胶体缓冲器对机枪射击精度的影响,结果表明使用非线性弹性胶体缓冲器相对使用原弹簧缓冲器阻抗力降低23.1%,能量吸收率提高37.2%,枪口上下方向扰动降低12.9%,左右扰动降低了25%。因此,根据本文的研究非线性弹性代替弹簧缓冲器作为枪身缓冲器基本可行。