张鑫，梁林，邹利波，徐强，于存贵

(1.南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094；2.中国船舶重工集团公司第七一三研究所，河南 郑州 450015)

随着大威力火炮的装备及发展，火炮身管寿命及射击精度的问题更加凸显。膛线是身管内膛表面上制出的与身管轴线具有一定倾斜角度的螺旋槽，弹丸在膛内运动过程中，膛线导转侧挤压弹带刻槽，会在导转侧的一侧出现缝隙，高温高速的火药燃气通过缝隙加速冲刷内膛，从而加速了内膛的磨损；同时，炮口扰动与膛线结构有着密切的关系，大口径火炮的膛压更高，初速更高，膛线受载更加恶劣，膛线结构对炮口扰动以及膛线导转侧的受力有着重要影响，合理的膛线结构对提高射击精度及身管寿命具有重要意义。目前，对于膛线结构的优化研究较少，现有文献中对膛线优化都是以减小导转侧受力的单目标优化。文献[1]通过数值方法比较了不同膛线类型的导转侧受力规律。文献[2]通过数值解法，以膛线类型和膛线曲线方程为优化变量，以膛线导转侧受力最小为目标，对膛线类型和曲线方程进行了优化。文献[3]根据身管实际磨损规律，通过拟定膛线导转侧最佳受力规律，以减小膛线导转侧受力为目标，对混合膛线曲线方程进行了优化。

在减小膛线导转侧受力的同时，弹丸起始扰动也不可忽视，笔者采用现代优化设计技术及理论，结合有限元仿真技术，对大口径身管膛线结构进行多目标优化设计。……