身管是自动武器的核心零部件之一,其寿命的长短直接影响整个武器的寿命,因此具有重要的研究的价值和意义。本文以某自动武器身管为研究对象,结合内弹道学、概率统计、弹塑性力学、有限元法、可靠性和遗传算法等多学科理论和技术,对5.8mm某型自动武器身管寿命及其可靠性进行分析和研究。本文主要研究内容如下:(1)从武器身管失效机理出发,结合电镀硬Cr制备身管内膛材料的SEM表面形貌与裂纹测试结果,研究身管内膛失效过程、身管疲劳失效模型和疲劳失效模式。(2)分析建立自动武器射击时身管瞬态传热模型,对身管径向温度场和应力进行数值分析,分别计算分析单发和连发射击时身管温度场和应力场分布规律和变化情况;(3)根据数值的计算结果,确定身管的危险部位,采用局部应力-应变法和雨流计数法确定危险部位的疲劳载荷谱,运用疲劳载荷谱和线性累积损伤理论对身管疲劳寿命进行预测,并经综合分析最终得到预测的身管寿命值,并将得到身管寿命并与试验结果进行对比;(4)遵循身管寿命服从Weibull分布的规律,结合身管寿命射击试验数据,使用线性回归估计和最小二乘法计算Weibull分布函数的两个重要参数,最终确定身管寿命分布函数的表达式和重要可靠性指标;(5)采用遗传算法对身管疲劳寿命分布函数进行参数优化,计算得到的结果使身管寿命的可靠性和稳定性都有所提高。本文的研究方法和思路可以为自动武器身管在设计和研制阶段提供重要的理论参考,对进行身管疲劳寿命预测和可靠性分析提供计算依据,对自动武器和火炮等的研究具有一定的现实意义。