面对侵彻弹药和防御体系的发展，弹药侵彻过程的过载越来越大。桥丝式电雷管作为起爆元件，常用于侵彻战斗部和攻坚弹药引信中，其安全性、可靠性直接关系到它所在武器系统的安全性、可靠性和效能的发挥。本文采用空气炮实验装置对高过载力学环境下桥丝式电雷管的损伤特征和加固设计进行了实验和数值研究。　　优化了空气炮高过载实验加载和测试方法。子弹组件选用GCr15钢加工，进行淬火和表面处理，解决了容易损坏的弊病;铜柱法测定过载加速度中的撞击杆直径设计为φ11.29mm、质量设计为10.0g，保证了测试结果的准确性;对加速度测定结果进行温度和静动校准差修正，计算结果更可靠，为准确地进行冲击过载加载、真实地测量火工品过载损伤与加固效果提供实验基础。　　进行了高过载下桥丝式电雷管的损伤研究。在6×104g、8×104g、1×105g和1.2×105g下对制式桥丝式独脚和双脚线电雷管进行轴向输出端和横向加载。通过外观检查、尺寸检测、图片拍照、电阻测量、X射线检测、解剖分析、显微观察、威力测试和子弹组件结构设计，实验研究了加速度峰值、加载方向、加载次数和产品结构对雷管损伤和性能的影响，实验验证了雷管在子弹中放置位置和雷管后部有无自由移动的垫块对雷管损伤的影响，获得了高过载下电雷管的损伤规律和损伤模式。损伤规律主要有:损伤随着加速度峰值和加载次数增加而增大;不同结构子弹组件对雷管损伤无显著影响;雷管抗过载能力轴向强于横向，且与产品结构密切相关。损伤模式有:局部塑性变形，塑性变形破坏，相对位移和结构脆性破坏。进行了发射和侵彻过程雷管受力分析，雷管同时受到自身惯性力和来自弹丸前方应力波的双重作用;撞击停止时，雷管一部分是弹性的，另一部分即撞击端发生了永久变形。建立了内充火工药剂的薄壁管壳撞击端变形损伤模型，给出了变形后雷管总长和变形区直径的计算公式，空气炮验证实验与模型计算吻合较好，该模型可用于此类雷管薄壁装药管壳的撞击变形预测，即过载损伤预测。　　进行了高过载下桥丝式电雷管的加固研究。从塑性吸能和弹性滤波方面阐述了外加固设计的方法和机理，弹性模量大、波阻抗相差大的材料作加固材料的加固效果理想。从桥丝、电极塞、药剂、管壳、卷边、密封和内部缓冲方面对内加固设计进行了阐述，增加本质抗过载能力。1×105g下采用在雷管输出端和外壁添加一定厚度聚四氟乙烯(PTFE)衬垫的外加固方法，对制式桥丝式独脚和双脚线电雷管进行轴向输出端和横向加载，得到的外加固特征主要有: PTFE衬垫隔离了冲击应力波和缓冲了雷管质量惯性，可以显著改善外界环境条件，有效减小雷管损伤，随着衬垫厚度增加雷管损伤逐渐减小。1.5×105g下对φ3.85mm×7mm制式桥丝式双脚线电雷管和在其基础上通过电极塞材质和缓冲结构设计进行内加固的两种电雷管进行轴向输出端、轴向输入端和横向加载，得到的内加固特征主要有:电极塞材质由玻璃设计更改为A-95氧化铝陶瓷和在电极塞外部与管壳之间增加PTFE套管的加固设计是有效的，能同时增强横向和轴向抗过载能力，抗过载能力为:缓冲套管结构＞陶瓷电极塞结构＞玻璃封接电极塞结构。　　运用ANSYS/LS-DYNA进行了高过载下桥丝式电雷管损伤与加固的数值模拟。建立了子弹以60m/s撞击钢靶板过程中桥丝式独脚电雷管损伤与外加固、桥丝式双脚线电雷管损伤与内加固的三维模型，设计内外加固结构，对两种加载方式（轴向输出端和横向）、两种电极塞放置状态（桥丝焊接方向与雷管运动方向平行或垂直）、电极塞材质、有无内外加固、加固结构、材料和厚度等因素进行仿真计算，获得了内外加固的有效性数据、桥丝断裂机理和最佳内外加固设计结构。外加固规律主要有:PTFE是一种性能优良的加固材料，厚度为0.8mm时已具有较好的保护作用、厚度为0.9mm时雷管无明显损伤。损伤与内加固规律主要有:横向过载后雷管电极塞截面由圆形变成了椭圆形;雷管双脚线所在平面与运动方向垂直时桥丝最易断裂;横向加载时雷管药柱受到挤压而轻微增长，轴向过载后雷管药柱受到压缩有较大幅度减小;玻璃塞对过载更为敏感，其变形大于塑料塞;电极塞与管壳间和药柱与管壳间缓冲层的加入有利于提高抗过载能力，缓冲层厚度增加抗过载能力增大，PTFE缓冲层性能优于软铝和紫铜;设计的双缓冲结构和梯形管壳结构电雷管均同时具有抗轴向和横向过载的能力。