熔铸炸药在冷却凝固过程中存在晶核形成与长大、热传递、相变、体积收缩等变化,容易产生气孔、缩松缩孔、裂纹等缺陷,从而影响熔铸炸药的安全性和爆轰性能。因此,研究熔铸炸药不同工艺条件下固化过程中温度场和应变的动态变化及其对装药缺陷形成的影响规律,对于冷却成型工艺参数的优化和实现精密装药具有重要的理论指导意义和应用价值。光纤布拉格光栅（FBG）传感器具有使用寿命长、响应快、体积小、抗干扰性强和安全性高等优点,本论文在建立熔铸炸药凝固成型试验装置和FBG温度场、应变动态测试系统的基础上,对典型高固含量熔铸炸药凝固成型过程中温度场和应变的动态变化过程进行了测试方法研究,并研究了不同降温条件下凝固过程温度场和应变演变过程及其对装药内部缺陷形成的影响。主要研究内容及结果如下:（1）建立了小型熔铸炸药装药模拟试验装置和相应的FBG温度、应变测试系统,采用标准温度计和应变标定仪对FBG传感器进行了温度灵敏度系数和应变灵敏度系数标定。结果表明:封装的FBG温度传感器温度灵敏度系数的变化范围为10.54～11.32pm/℃,线性拟合度R~2≥0.9992;裸FBG的温度灵敏度系数变化范围为9.72～10.57 pm/℃,R~2≥0.9991,应变灵敏度系数变化范围为1.04～1.11 pm/με,R~2≥0.9991。将FBG传感器进行网络式的空间排布实现对装药内部全方位动态测试,加热和冷却介质的温度波动率≤0.5℃,实现了对工艺条件的精准控制。（2）基于Procast的模拟原理对模具外表面空气冷却降温凝固过程以及线性降温凝固过程进行了模拟研究。模拟结果表明:冒口保温时间短及模具外表面无控温操作都将导致大面积缺陷产生;0.5℃/min和0.3℃/min线性降温工艺都展现了较好的补缩效果,但0.3℃/min线性降温工艺药柱内部温度场分布更为均匀,产生的缺陷更少。（3）采用建立的试验装置和测试系统对石蜡及2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）熔铸炸药配方（固含量60%）的凝固过程进行了可行性试验,试验结果表明:石蜡内部最高温度达到100℃,最大应变接近180με;DNAN基熔铸炸药内部最高温度为105℃,最大应变接近700με,潜热释放时间为3000～3500 s;该系统稳定运行的同时监测到保温过程及潜热释放过程,测试系统灵敏,测试结果准确,适宜对高固含量熔铸炸药凝固成型过程的温度场和应变动态测试研究。（4）对高固相含量DNAN基熔铸炸药配方（固含量80%）凝固过程的温度场和应变进行了测试研究。试验结果表明:0.3℃/min和0.5℃/min线性降温凝固工艺药柱内温度场分布证明了药浆由外而内、由下至上逐层凝固的规律,冒口保温和模具控温的共同作用维持补缩通道畅通,降低了药柱内部因无法补缩而产生缺陷的概率,0.3℃/min线性降温凝固工艺的温度场分布更加均匀;0.3℃/min和0.5℃/min线性降温凝固工艺药柱内应变变化展现了药浆凝固收缩过程对光栅压缩及拉伸的两种作用效果,应变释放主要分为:完全释放、部分释放、过度释放、直接释放以及不释放。其中,应变直接释放以及不释放过程都将导致缺陷产生;0.3℃/min和0.5℃/min线性降温凝固工艺药柱内缺陷分布证明了应变分析结果的准确性,0.3℃/min降温工艺下药柱内部缺陷更少。