焊接钢质药筒作为现代火炮武器用弹药的一个组件,已越来越受到武器界的普遍认可,它具有原材料来源丰富,制造不需大型设备,成本低、效率高等优点。其优良的设计制造性能,是火炮系统发射过程中闭气、退壳等作用正确性的保证,随着身管武器的发展,药筒应用的火炮种类日益增多,载荷环境日益恶劣。研究药筒的设计理论,材料性能匹配,结构分析,制造工艺,检验验收手段等具有重要的理论意义和实用价值。本文研究了焊接钢质药筒的作用机理、设计理论、制造工艺过程及材料性能匹配等问题,分析了影响焊接钢质药筒性能的主要因素。结合制造实践应用现代计算机技术和大型有限元分析软件对焊接钢质药筒在火炮膛内的复杂受力变形进行了详尽的仿真分析。对药筒各分区的最大变形位移、残余变形位移、最大膛压时的应力、残余应力分布等做了精确计算,为焊接钢质药筒的结构设计和材料性能参数确定提供了理论依据,完善了焊接钢质药筒的设计理论。为新的药筒设计提供了系统的理论依据和设计手段。通过对药筒的仿真计算结果进行分析,发现在药筒口部区最大位移未达到药筒设计的口部初始间隙,也就是说药筒口部在膛内最大膛压时没有与膛壁贴合,药筒口部的闭气性差,这个结果与试验时药筒筒体部产生气沟,药筒熏黑长度长相吻合,准确的解释了口部气沟及熏黑现象。本文提出的改进措施为药筒的改进设计指出了方向,解决了工程实际问题。对药筒各个区域的残余位移值进行分析,一至四区的残余位移小于设计的初始间隙,只有五区的一小段筒体残余位移值大于初始间隙,与膛壁产生过盈生成抽壳力,所以在试验时个别药筒抽壳力偏大主要是由于筒体部产生较大的气沟,使得筒体部圆度变差引起的,药筒的退壳性设计还是比较合理的。本次研究使焊接钢质药筒的最优化设计成为可能,实现了焊接钢质药筒设计的高效、精确,提高了一次设计成功率。研究成果为焊接钢质药筒设计提供了较完善的设计理论、分析方法、计算手段和实用技术,具有很大的实用价值和理论意义。