底排弹采用底排药柱缓慢燃烧来提高弹底压力,从而达到减小弹底阻力、提高射程的目的。实践表明,底排药柱在膛内发射过程承受高过载作用,导致出膛口后存在部分破碎现象,从而影响燃烧一致性,致使射程散布偏大。因此,研究高过载下底排药柱变形与应力损伤,对进一步揭示其破裂机理有着重要工程应用价值。首先,基于火炮内弹道与底排内弹道理论,建立了综合考虑底排药柱燃烧与火炮内弹道的耦合数学模型,计算得到了底排装置内与火炮膛内的内弹道特性参数,对整个发射过程中底排药柱所承受的过载情况进行了计算分析；其次,分析了底排药剂的材料属性,借助粘弹性理论,建立了适用于描述底排药剂的力学模型,得到了多种形式的底排药剂粘弹性本构方程；再次,通过力学试验,得到了底排药剂的力学性能数据,采用PRONY级数拟合方法,拟合得到底排药柱的松弛模量曲线,作为数值模拟时的底排药柱力学性能参数输入；最后,根据底排药柱的具体载荷情况,运用有限元分析软件ABAQUS,采用三维粘弹性有限元方法,对底排药柱在高过载作用下的变形及应力损伤进行数值模拟。得到底排药柱在各种不同工况中、任意时刻的应力应变分布情况、最大变形点以及最大应力应变的空间位置。