弹丸在内膛运动过程是武器发射研究的主要内容,其内膛运动的稳定性和一致性对武器的弹道性能指标有着重要的影响,研究弹丸在身管不同情况下其内膛运动性能,对分析弹丸内膛运动一致性,评价身管效能和使用寿命有重要作用。本文通过对小口径自动炮身管的弹丸-身管耦合系统建立了模型,利用有限元方法对模型进行数学描述,通过建立基于大变形碰撞-接触约束的数学模型,对弹丸的在不同情况下的内膛运动进行分析计算,研究其运动过程中的运动扰动和恢复情况。(1)根据弹丸内膛运动的弹丸运动特点,建立基于位移的大变形连续介质有点单元的计算模型,建立物体间包含摩擦影响的接触-碰撞约束关系,研究弹丸的运动特点和扰动情况,并完成模型验证。(2)研究了基于有限元法的冲击动力学数值计算方法,使用显示动态算法,对弹丸的运动过程进行了分析计算,对弹丸的网格质量、计算方法和计算成本等因素进行了优化,在保证计算精度情况下尽量可能的减小计算成本,提高计算效率。(3)应用弹丸-身管耦合计算模型,对完整身管、内膛磨损身管、导转侧磨损身管、镀层脱落身管和存在烧蚀沟的身管进行了弹丸的运动特性分析。研究了弹丸在不同损伤情况下的运动扰动和恢复情况,分析不同损伤情况下弹丸膛内的运动状态。